L-Methionine (methyl-¹³C, 99%) 是一种位点特异性稳定同位素标记的必需氨基酸。它是人体必需含硫氨基酸L-蛋氨酸的类似物,其独特之处在于S-甲基(S-methyl)基团上的碳原子被碳-13(¹³C) 特异性取代,同位素丰度达99%。其分子式为 *CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH,分子量为150.20 g/mol。
该产品的核心价值源于其标记位点的不可替代性。蛋氨酸是体内主要的甲基供体,通过转化为S-腺苷甲硫氨酸(SAM),为DNA、RNA、蛋白质和脂质的甲基化反应提供甲基。
为什么必须是甲基-¹³C标记?
羧基-¹³C(1-¹³C)标记的蛋氨酸主要追踪其进入三羧酸循环的碳骨架去向,无法解析甲基转移通量。
均匀标记(¹³C₅) 提供的是整个碳骨架的综合信息,无法将甲基转移与再甲基化通量区分开。
只有甲基-¹³C标记能够直接、特异性地量化转甲基(transmethylation)与再甲基化(remethylation)的通量,其标记位置的不同会导致计算出的通量速率产生6% vs 28% 的显著差异。
核心用途
1. 甲基化通量与代谢流分析
作为SAM的甲基来源,该标记物能够直接追踪甲基基团向各种大分子(DNA、RNA、蛋白质、脂质)的转移。通过质谱或NMR分析下游代谢物中¹³C的掺入,可以精确量化细胞内的甲基化通量和再甲基化速率,这是研究表观遗传调控和一碳代谢的核心手段。
2. 呼气试验:肝功能与线粒体功能评估
¹³C-蛋氨酸呼气试验是一种无创的肝功能评估方法。其原理是:标记的蛋氨酸在肝脏中被代谢,释放出¹³CO₂,通过检测呼出气体中¹³CO₂的丰度,可以评估肝脏线粒体功能。研究已证实,该试验在评估肝线粒体功能障碍方面具有潜力,且甲基-¹³C-蛋氨酸可作为有效的呼气试验底物。
3. 生物分子NMR的结构探针
在生物分子核磁共振(NMR) 中,甲基-¹³C标记能够为蛋氨酸残基提供2-3倍的NMR灵敏度增益,特别适用于长程距离测量以及分子量大于30 kDa的蛋白质复合物的细胞内NMR研究。
4. 定量分析的内标
在LC-MS/MS分析中,该标记物是生物样本中蛋氨酸定量的理想内标。其+1 Da的质量偏移确保与天然蛋氨酸的信号清晰分离,能精确校正样品前处理损失和基质效应,应用覆盖临床质谱(Clinical MS)、代谢组学和蛋白质组学。
主要应用领域
表观遗传学与一碳代谢研究
这是其最独特的应用领域。用于追踪DNA甲基化、组蛋白甲基化的甲基来源与通量,研究肿瘤中甲基代谢的转变(如非DNA甲基化组的发现)。
肝脏功能与代谢疾病评估
用于¹³C-蛋氨酸呼气试验,评估肝线粒体功能,在肝硬化、脂肪肝等疾病的无创诊断中具有应用前景。
生物分子NMR与结构生物学
用于制备甲基标记的蛋白质样品,通过增强NMR信号来解析大型蛋白质复合物的结构与动态。
定量蛋白质组学与代谢组学
作为内标,用于LC-MS/MS中蛋氨酸及其相关代谢物的高精度绝对定量。
药物研发
用于追踪药物对甲基化代谢通路的影响,以及作为SILAC实验中的标记氨基酸,研究蛋白质合成与周转。
L-Methionine (methyl-¹³C, 99%) 并非普通的化学试剂,而是一把为甲基代谢研究量身打造的 “甲基专属探针” 。其核心价值在于位点特异性的¹³C标记,使其能够精准、无歧义地追踪蛋氨酸S-甲基基团在转甲基和再甲基化反应中的流向。这使其成为表观遗传学、肝脏功能评估、生物分子NMR和定量代谢组学等领域中,用于量化甲基化通量和解析一碳代谢网络的关键工具。










