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氨氧乙酸:性质、用途与实验室操作指南

Aminooxyacetic acid(氨氧乙酸)是一种广谱磷酸吡哆醛依赖性酶抑制剂,尤其对GABA转氨酶和天冬氨酸转氨酶具有显著抑制作用,广泛用作代谢及神经科学研究中的生化工具。

化学名称
氨氧乙酸(AOAA)
分子式
C2H5NO3
分子量
91.07 g/mol
主要作用机制
通过与磷酸吡哆醛(PLP)辅因子形成肟,不可逆地抑制PLP依赖性酶
主要靶点
GABA转氨酶(GABA-T)、天冬氨酸转氨酶(AST)、胱硫醚β-合酶
溶解性
可溶于水;建议现配水溶液以保证最佳实验效果
储存条件
室温储存,置于干燥、通风良好、避光防潮的环境中

化学性质与结构

氨氧乙酸(AOAA)是一种小分子水溶性有机化合物,分子式为C2H5NO3,分子量约为91.07 g/mol。其结构含有氨氧基(–O–NH2)与羧酸基团,正是这一特殊的氨氧基团赋予了AOAA对含羰基辅因子(尤其是磷酸吡哆醛,PLP)的强反应活性。

AOAA可自由溶于水,建议在实验前现配水溶液,以防降解。固体状态下,于室温干燥、避光、通风良好的环境中储存稳定性良好。应避免长时间暴露于潮湿、强氧化剂或极端pH环境,以防纯度和活性受损。

作用机制

AOAA是一种广谱磷酸吡哆醛(PLP)依赖性酶抑制剂。PLP依赖性酶依赖活性位点赖氨酸ε-氨基与PLP醛基形成希夫碱来发挥催化功能。AOAA利用这一化学机制:其氨氧基(–O–NH2)与PLP的醛基反应,生成稳定的肟加合物(PLP-肟),从而封锁辅因子,使酶失去催化活性。

由于PLP-肟键的稳定性显著高于天然希夫碱,在生理条件下该抑制作用被认为是功能性不可逆的。主要药理学靶点包括:

  • GABA转氨酶(GABA-T):抑制GABA-T可阻断γ-氨基丁酸(GABA)的分解代谢,导致脑内GABA水平升高,使AOAA成为癫痫研究和GABAergic信号研究的重要工具。
  • 天冬氨酸转氨酶(AST/GOT):抑制AST可干扰苹果酸-天冬氨酸穿梭,影响线粒体NADH转运和细胞能量代谢。
  • 胱硫醚β-合酶(CBS):AOAA也被用作CBS抑制剂,CBS参与硫化氢(H2S)的生物合成及转硫途径。

实验室应用

AOAA是一种多功能生化工具,广泛应用于多个研究领域:

  • 神经科学与癫痫研究:通过抑制GABA-T,AOAA可药理性地升高内源性GABA水平,用于细胞培养、脑片及动物模型中GABAergic神经传递、癫痫发作阈值及抑制性环路功能的研究。
  • 线粒体代谢研究:通过抑制AST、干扰苹果酸-天冬氨酸穿梭,AOAA被用于探究离体线粒体、细胞及组织制备物的线粒体氧化还原状态、NADH穿梭能力和氧化磷酸化。
  • 硫化氢(H₂S)生物学:作为CBS抑制剂,AOAA应用于气体信号分子、血管生物学和细胞保护研究,以选择性抑制内源性H2S的产生。
  • 氨基酸代谢:AOAA可广泛阻断转氨反应,帮助研究人员解析氨基酸代谢通量及特定转氨酶对细胞氮代谢的贡献。
  • 肿瘤代谢:新兴研究利用AOAA探讨某些肿瘤细胞对AST介导的天冬氨酸生物合成及线粒体功能的依赖性。

根据生物体系和靶酶的不同,典型工作浓度从低微摩尔至低毫摩尔不等;研究人员应通过剂量-效应实验确定适合其特定检测体系的浓度。

操作、安全及储存指南

操作AOAA前,请务必查阅阿拉丁科学随货提供的安全数据表(SDS)。以下为一般操作指南:

  • 个人防护装备(PPE):操作固体或溶液状态的AOAA时,应佩戴适合的实验室手套(推荐丁腈手套)、护目镜或安全眼镜,并穿实验室工作服。配制储备液时,应在通风良好的区域或通风橱中操作。
  • 储备液的配制:将AOAA溶于去离子水或超纯水,配制所需浓度的溶液。由于AOAA溶液可能随时间降解,建议当天现配。如需短期储存,请置于4 °C,并在24–48小时内使用;避免反复冻融。
  • 固体储存:将干燥固体密封置于室温(15–25 °C)、避光、防潮的环境中,远离强氧化剂、强碱等不相容物质。
  • 废弃物处理:含AOAA的废弃物应按照所在机构的化学废弃物管理规定及适用的地方环保法规进行处置。
  • 急救措施:皮肤或眼睛接触时,立即用大量清水冲洗。如刺激持续,应就医。误食时勿催吐,立即就医。

注意:具体危害分类及急救措施请以产品SKU A607614当前SDS为准。

制备与剂量建议

以下操作方案建议仅作为起始框架,研究人员应根据具体实验体系进行优化:

  1. 精确称量:使用分析天平,将所需量的AOAA固体称入洁净干燥的离心管或容量瓶中。
  2. 配制水溶液储备液:加入适量无菌去离子水(或pH 7.4的磷酸缓冲盐溶液,PBS),配制所需浓度的储备液(如100 mM)。涡旋或轻柔吹打混匀至完全溶解。AOAA可在水中迅速溶解。
  3. 无菌过滤(如需要):用于细胞培养时,使用前需将储备液经0.22 µm无菌滤膜过滤。
  4. 配制工作浓度稀释液:使用前将储备液稀释至实验缓冲液或培养基中,达到目标工作浓度。文献报道的典型范围:细胞实验0.1–5 mM,体外酶抑制实验0.1–1 mM,但需根据具体体系确认。
  5. 溶剂对照:始终设置溶剂对照组(等体积水或PBS),以排除溶剂效应的影响。
  6. 剂量-效应验证:进行预实验,确定生物学读数的最低有效浓度,并评估高浓度下的潜在细胞毒性。

免责声明:以上仅为一般性建议。体内研究或特殊生化检测的具体浓度应参考原始文献,并在本实验室进行验证。

常见问题

氨氧乙酸(AOAA)在科学研究中有哪些用途?

AOAA主要用作磷酸吡哆醛依赖性酶的生化抑制剂。主要应用包括:通过抑制GABA转氨酶升高脑内GABA水平(神经科学与癫痫研究)、通过抑制天冬氨酸转氨酶干扰苹果酸-天冬氨酸穿梭(线粒体代谢研究),以及在硫化氢生物学研究中抑制胱硫醚β-合酶。

如何配制AOAA储备液?

将AOAA溶于无菌去离子水或PBS(pH 7.4)中,配制所需储备液浓度。AOAA可在水性缓冲液中迅速溶解。由于溶液可能随时间降解,建议当天现配。用于细胞培养时,加入培养基前需经0.22 µm滤膜过滤除菌。

氨氧乙酸是否对GABA转氨酶具有选择性,还是会抑制其他酶?

AOAA的选择性不高,是一种广谱磷酸吡哆醛依赖性酶抑制剂。除GABA转氨酶外,它还会显著抑制天冬氨酸转氨酶、胱硫醚β-合酶及其他PLP依赖性酶。研究人员在解读实验结果时,应充分考虑潜在的脱靶效应,并设置适当的对照组。

细胞实验中AOAA应使用多大浓度?

细胞实验中报道的工作浓度通常为0.1 mM至5 mM,但最佳浓度因细胞类型、靶酶和检测指标而异。强烈建议在您的特定细胞模型中进行剂量-效应实验,以确定最低有效浓度并评估高剂量下的潜在细胞毒性。

氨氧乙酸应如何储存?

将干燥固体密封于室温(15–25 °C)条件下储存,避光防潮,远离强氧化剂和强碱。配制的水溶液应当天现用;如需短期储存,置于4 °C并在24–48小时内使用。

参考文献

  1. Baxter CF. The nature of gamma-aminobutyric acid. In: Lajtha A, ed. Handbook of Neurochemistry. Plenum Press; 1970. (General reference for GABA-T inhibition by AOAA.)
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  3. Patel AB, de Graaf RA, Mason GF, et al. The contribution of GABA to glutamate/glutamine cycling and energy metabolism in the rat cortex in vivo. Proc Natl Acad Sci USA. 2005;102(15):5588-5593. doi:10.1073/pnas.0501703102
  4. Birsoy K, Wang T, Chen WW, et al. An essential role of the mitochondrial electron transport chain in cell proliferation is to enable aspartate synthesis. Cell. 2015;162(3):540-551. doi:10.1016/j.cell.2015.07.016

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《氨氧乙酸:性质、用途与实验室操作指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月15日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/aminooxyacetic-acid-properties-uses-lab-guidelines.html
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