3-Fucosyllactose

别名: Fuc(a1-3)[Gal(b1-4)]Glc; Gal(beta-4)[Fuc(alpha-3)]Glc; 3-fucosyllactose; 3-O-Fucosyllactose; 41312-47-4; D-Glucopyranose, O-6-deoxy-alpha-L-galactopyranosyl-(1-3)-O-beta-D-galactopyranosyl-(1-4)-; O-6-deoxy-a-L-galactopyranosyl-(1->3)-O-[b-D-galactopyranosyl-(1->4)]- D-Glucose; O-6-deoxy-alpha-L-galactopyranosyl-(1->3)-O-[b-D-galactopyranosyl-(1->4)]- D-Glucose; 3'-岩藻基乳糖;3-岩藻糖;3岩藻糖乳糖;a-3半乳糖基-3岩藻基乳糖;3岩藻基乳糖
目录号: V42446 纯度: ≥98%
3-岩藻糖基乳糖(3-岩藻糖基-D-乳糖)是母乳中发现的主要焦糖之一。
3-Fucosyllactose CAS号: 41312-47-4
产品类别: New3
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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产品描述
3-岩藻糖基乳糖(3-岩藻糖基-D-乳糖)是母乳中发现的主要焦糖之一。 3-岩藻糖基乳糖具有益生元、免疫调节、新生儿大脑发育和抗菌特性。
生物活性&实验参考方法
靶点
Oligosaccharide
体外研究 (In Vitro)
3-岩藻糖基-D-乳糖 (10 mg/mL) 可防止肠道和呼吸道感染粘附在人上皮细胞系 Caco-2 和 A549 上 [2]。
3-Fucosyllactose(3-FL)是母乳中主要的岩藻糖基低聚糖之一。与2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)一起,它以其益生元、免疫调节剂、新生儿大脑发育和抗菌功能而闻名。尽管近年来2'-FL的生物生产得到了广泛的研究并取得了重大进展,但3-FL的生物产量受到α-1,3-岩藻糖基转移酶(FutA)活性低和不溶性表达的阻碍,母乳低聚糖与2'-FL相比丰度相对较低,双歧杆菌对3-FL的消化率低于2'-FL。在这项研究中,我们报告了使用大肠杆菌BL21(DE3)进行的3-FL克级生产。我们之前在S46F、A128N、H129E、Y132I处产生了具有四个位点突变的FutA四重突变体(mFutA),由于kcat的增加和Km的减少,其比活性比野生型FutA提高了近15倍。我们以最大表达水平过表达mFutA,这是通过优化培养基中的酵母提取物浓度实现的。我们还过表达L-岩藻激酶/GDP-L-岩藻糖焦磷酸化酶,以增加细胞质中GDP-岩藻糖的供应。为了增加重组全细胞催化剂的质量,由于大肠杆菌BL21(DE3)的乙酸积累低于大肠杆菌BW25113,因此将宿主大肠杆菌BW251 13切换到大肠杆菌BL2 1(DE3)。最后,通过部分删除LacZ序列(LacZΔm15)来修饰乳糖操纵子,以更好地利用D-乳糖。使用lacZΔm15突变体进行生产,3-FL浓度为4.6 g/L,生产率为0.076 g·L-1·hr-1,3-FL比产量为0.5 g/g干细胞重量。[1]
母乳低聚糖有助于预防母乳喂养婴儿的传染病。由于更复杂的低聚糖的可用性缩短,大规模测试,特别是在动物模型和人类临床研究中,仍然受到限制。本研究旨在评估全细胞生物催化合成的2'-岩藻糖基乳糖(2'-FL)和3-fucosyllactose(3-FL)在体外的生物活性。因此,我们测试了这些低聚糖在两种不同的人类上皮细胞系中抑制病原体粘附的潜力。2'-FL可以抑制空肠弯曲菌、肠致病性大肠杆菌、肠沙门氏菌血清型fyris和铜绿假单胞菌对肠道人细胞系Caco-2的粘附(分别减少26%、18%、12%和17%),3-FL(肠致病性E.coli 29%,P aeruginosa 26%)可以证明这一点。此外,2'-FL和3-FL显著抑制了铜绿假单胞菌对人呼吸道上皮细胞系A549的粘附(分别减少24%和23%)。这些结果证实了生物技术合成的母乳低聚糖的生物和功能活性。未来,大规模定制的母乳低聚糖可用于补充婴儿配方奶粉成分或作为预防剂,以减少传染病的影响[2]。
细胞实验
媒体优化[1]
最低限度的培养基用于从甘油、L-岩藻糖和乳糖到3-岩藻糖基乳糖/3-FL生产的生物转化。媒体准备了3 g/L磷酸二氢钾,12 g/L K2HPO4,5 g/L(NH4)2SO4,0.1 g/L氯化钠,0.3 g/L硫酸镁·7H2O,0.015 g/L氯化钙·2H2O,0.11 g/L FeSO4·7H2O在1.5 g/L柠檬酸钠,7.5 μg/L硫胺素和微量元素(×100微量元素由5 g/L乙二胺四乙酸,0.83 g/L三氯化铁·6H2O,84 mg/L氯化锌,13 mg/L CuCl2·2H2O,10 mg/L氯化钴·2H2O,10 mg/L H3BO3,1.6 mg/L MnCl2·4H2O、pH 7.5)。为了提高mFutA的溶解度,根据TB肉汤中酵母提取物的组成,在最低培养基中加入酵母提取物。然后,针对mFutA和3-Fucosyllactose/3-FL生产的溶解度,优化了酵母提取物在最低培养基中的浓度。
烧瓶中的分批和补料分批培养条件[1]
为了使用两种质粒pCDFm和pJExpress401的共表达系统生产3-Fucosyllactose/3-FL,通过开发的热休克法将携带相应基因的载体转化到工程大肠杆菌细胞中。在选择性LB培养基中培养经Kan和Sm抗生素筛选的转化体。将在LB培养基中生长过夜的种子培养物转移到250 ml挡板烧瓶,使主培养物的接种体积(体积/体积)为1%。250 ml烧瓶,容量为50 ml补充了50 μg/mL的Kan/Sm和5 g/L甘油作为碳源。细胞在37°C下用200 rpm,直到细胞达到0.9-1.0的OD600,然后达到0.1 向培养基中加入mM的异丙基β-d-1-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)。在诱导时,10 mM L-岩藻糖和20或40 加入mM D-乳糖,并在30°C下进一步培养细胞以进行蛋白质表达和3-Fucosyllactose/3-FL生产。
使用250 装有50毫升挡板的烧瓶 ml的最小或优化培养基的工作体积,采用上述相同的方法。在优化培养基的情况下,将1%的酵母提取物与5 g/L的甘油。细胞在37°C下用200 rpm,直到细胞达到0.9-1.0的OD600,然后达到0.1 向培养基中加入mM IPTG。在添加诱导底物后,在30°C下用200 使用25%(体积/体积)的氢氧化铵溶液将pH值控制在7.0。在最初添加的甘油完全消耗后,将溶解在含抗生素的最低培养基中的50%(体积/体积)甘油溶液加入培养基中,制成1.5 g/L的甘油浓度。在培养过程中,当甘油浓度保持在1 g/L。甘油浓度通过使用变色酸的化学测定法测定。
细胞内和细胞外3-岩藻糖基乳糖/3-FL[1]
的定量 在种植过程中,1 取ml培养物并离心(22250g min)以分离培养基和细胞。介质在95°C下加热40 在22250g下离心20分钟 min,以获得透明的上清液,用于检测从大肠杆菌细胞质分泌到培养基中的3-Fucosyllactose/3-FL。用1 ml去离子水,重新悬浮在400 μl 10 mM磷酸钠缓冲液(pH 7.6)。通过超声处理破坏细胞,在95°C下加热40 s、 在22250g下离心20分钟 min,得到用于检测细胞质中3-FL的上清液。通过Bio-LC定量产生的3-FL。
参考文献

[1]. Biosynthesis of the human milk oligosaccharide 3-fucosyllactose in metabolically engineered Escherichia coli via the salvage pathway through increasing GTP synthesis and β-galactosidase modification. Biotechnol Bioeng. 2019 Dec;116(12):3324-3332.

[2]. Bioengineered 2'-fucosyllactose and 3-fucosyllactose inhibit the adhesion of Pseudomonas aeruginosa and enteric pathogens to human intestinal and respiratory cell lines. Nutr Res. 2013 Oct;33(10):831-8.

其他信息
3-岩藻糖基乳糖是一种三糖,它是乳糖的一种衍生物,其中葡萄糖基3位上的羟基与岩藻糖(6-脱氧-L-半乳糖)的端基羟基发生缩合反应,生成相应的糖苷。它存在于人乳中,是人体代谢产物之一,在功能上与乳糖相关。3-岩藻糖基乳糖因其在益生元、功能性食品和药物领域的潜在应用价值而备受关注。然而,由于化学合成或直接从人乳中纯化等其他方法存在诸多复杂性或局限性,开发一种稳定的生物生产方法至关重要。先前的多项研究表明,大肠杆菌是寡糖的理想生产宿主。我们通过在大肠杆菌中异源过表达脆弱拟杆菌的GDP-岩藻糖合成基因Fkp以及我们之前构建的FutA突变体mFutA,构建了3-岩藻糖基乳糖(3-FL)的生产途径。为了提高大肠杆菌中3-FL的产量,我们首先优化了培养基中酵母提取物的浓度。酵母提取物浓度的优化提高了mFutA的表达水平,使3-FL的产量提高了2.6倍。随后,我们发现胞内GTP的合成是限速步骤,阻碍了GDP-岩藻糖的合成。Gsk的额外过表达不仅提高了GMP的浓度,也提高了GTP、GDP-岩藻糖和3-FL的浓度。我们更换了生产宿主菌株为大肠杆菌BL21,因为最初用作生产宿主的大肠杆菌BW25113是K12的衍生菌株,已知会积累大量的乙酸盐。大肠杆菌BL21的细胞生长速率更快,3-FL产量也高于BW25113,这可能是因为BL21比BW25113更能耐受乙酸盐的积累。最后,我们通过删除LacZ编码序列中的31个氨基酸(第11-41位残基)对染色体上的乳糖操纵子进行了改造,构建了lacZΔm15菌株。与lacZ缺失菌株相比,lacZΔm15菌株对D-乳糖的利用率更高,3-FL产量也提高了2.3倍。据我们了解,这是首次尝试在任何生物体中通过补救途径生产 3-FL。[1]
*注: 文献方法仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些方法的准确性
化学信息 & 存储运输条件
分子式
C18H32O15
分子量
488.43800
精确质量
488.174
元素分析
C, 44.26; H, 6.60; O, 49.13
CAS号
41312-47-4
PubChem CID
16216990
外观&性状
Light yellow to yellow solid powder
密度
1.73g/cm3
沸点
803.2ºC at 760 mmHg
熔点
>165°C (dec.) (lit.)
闪点
439.6ºC
蒸汽压
7.55E-30mmHg at 25°C
折射率
1.652
LogP
-5.8
tPSA
248.45
氢键供体(HBD)数目
10
氢键受体(HBA)数目
15
可旋转键数目(RBC)
6
重原子数目
33
分子复杂度/Complexity
626
定义原子立体中心数目
14
SMILES
C[C@H]1[C@H]([C@H]([C@@H]([C@@H](O1)O[C@H]2[C@@H]([C@H](OC([C@@H]2O)O)CO)O[C@H]3[C@@H]([C@H]([C@H]([C@H](O3)CO)O)O)O)O)O)O
InChi Key
WJPIUUDKRHCAEL-YVEAQFMBSA-N
InChi Code
InChI=1S/C18H32O15/c1-4-7(21)9(23)11(25)17(29-4)33-15-13(27)16(28)30-6(3-20)14(15)32-18-12(26)10(24)8(22)5(2-19)31-18/h4-28H,2-3H2,1H3/t4-,5+,6+,7+,8-,9+,10-,11-,12+,13+,14+,15+,16?,17-,18-/m0/s1
化学名
(2S,3S,4R,5S,6S)-2-[(3R,4R,5R,6R)-2,3-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-[(2S,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxyoxan-4-yl]oxy-6-methyloxane-3,4,5-triol
别名
Fuc(a1-3)[Gal(b1-4)]Glc; Gal(beta-4)[Fuc(alpha-3)]Glc; 3-fucosyllactose; 3-O-Fucosyllactose; 41312-47-4; D-Glucopyranose, O-6-deoxy-alpha-L-galactopyranosyl-(1-3)-O-beta-D-galactopyranosyl-(1-4)-; O-6-deoxy-a-L-galactopyranosyl-(1->3)-O-[b-D-galactopyranosyl-(1->4)]- D-Glucose; O-6-deoxy-alpha-L-galactopyranosyl-(1->3)-O-[b-D-galactopyranosyl-(1->4)]- D-Glucose;
HS Tariff Code
2934.99.9001
存储方式

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意: 本产品在运输和储存过程中需避光。
运输条件
Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)
溶解度数据
溶解度 (体外实验)
May dissolve in DMSO (in most cases), if not, try other solvents such as H2O, Ethanol, or DMF with a minute amount of products to avoid loss of samples
溶解度 (体内实验)
注意: 如下所列的是一些常用的体内动物实验溶解配方,主要用于溶解难溶或不溶于水的产品(水溶度<1 mg/mL)。 建议您先取少量样品进行尝试,如该配方可行,再根据实验需求增加样品量。

注射用配方
(IP/IV/IM/SC等)
注射用配方1: DMSO : Tween 80: Saline = 10 : 5 : 85 (如: 100 μL DMSO 50 μL Tween 80 850 μL Saline)
*生理盐水/Saline的制备:将0.9g氯化钠/NaCl溶解在100 mL ddH ₂ O中,得到澄清溶液。
注射用配方 2: DMSO : PEG300Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如: 100 μL DMSO 400 μL PEG300 50 μL Tween 80 450 μL Saline)
注射用配方 3: DMSO : Corn oil = 10 : 90 (如: 100 μL DMSO 900 μL Corn oil)
示例: 注射用配方 3 (DMSO : Corn oil = 10 : 90) 为例说明, 如果要配制 1 mL 2.5 mg/mL的工作液, 您可以取 100 μL 25 mg/mL 澄清的 DMSO 储备液,加到 900 μL Corn oil/玉米油中, 混合均匀。
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注射用配方 4: DMSO : 20% SBE-β-CD in Saline = 10 : 90 [如:100 μL DMSO 900 μL (20% SBE-β-CD in Saline)]
*20% SBE-β-CD in Saline的制备(4°C,储存1周):将2g SBE-β-CD (磺丁基-β-环糊精) 溶解于10mL生理盐水中,得到澄清溶液。
注射用配方 5: 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin : Saline = 50 : 50 (如: 500 μL 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (羟丙基环胡精) 500 μL Saline)
注射用配方 6: DMSO : PEG300 : Castor oil : Saline = 5 : 10 : 20 : 65 (如: 50 μL DMSO 100 μL PEG300 200 μL Castor oil 650 μL Saline)
注射用配方 7: Ethanol : Cremophor : Saline = 10: 10 : 80 (如: 100 μL Ethanol 100 μL Cremophor 800 μL Saline)
注射用配方 8: 溶解于Cremophor/Ethanol (50 : 50), 然后用生理盐水稀释。
注射用配方 9: EtOH : Corn oil = 10 : 90 (如: 100 μL EtOH 900 μL Corn oil)
注射用配方 10: EtOH : PEG300Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如: 100 μL EtOH 400 μL PEG300 50 μL Tween 80 450 μL Saline)


口服配方
口服配方 1: 悬浮于0.5% CMC Na (羧甲基纤维素钠)
口服配方 2: 悬浮于0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
示例: 口服配方 1 (悬浮于 0.5% CMC Na)为例说明, 如果要配制 100 mL 2.5 mg/mL 的工作液, 您可以先取0.5g CMC Na并将其溶解于100mL ddH2O中,得到0.5%CMC-Na澄清溶液;然后将250 mg待测化合物加到100 mL前述 0.5%CMC Na溶液中,得到悬浮液。
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口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400)
口服配方 4: 悬浮于0.2% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 5: 溶解于0.25% Tween 80 and 0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 6: 做成粉末与食物混合


注意: 以上为较为常见方法,仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些配方的准确性。具体溶剂的选择首先应参照文献已报道溶解方法、配方或剂型,对于某些尚未有文献报道溶解方法的化合物,需通过前期实验来确定(建议先取少量样品进行尝试),包括产品的溶解情况、梯度设置、动物的耐受性等。

请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案:
1、请先配制澄清的储备液(如:用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液,按从左到右的顺序依次添加助溶剂,澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明,并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中,混合均匀/澄清;向上述体系中加入50 μL Tween-80,混合均匀/澄清;然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL;

3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出,可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果,工作液请现配现用!
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液,请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。
制备储备液 1 mg 5 mg 10 mg
1 mM 2.0473 mL 10.2367 mL 20.4733 mL
5 mM 0.4095 mL 2.0473 mL 4.0947 mL
10 mM 0.2047 mL 1.0237 mL 2.0473 mL

1、根据实验需要选择合适的溶剂配制储备液 (母液):对于大多数产品,InvivoChem推荐用DMSO配置母液 (比如:5、10、20mM或者10、20、50 mg/mL浓度),个别水溶性高的产品可直接溶于水。产品在DMSO 、水或其他溶剂中的具体溶解度详见上”溶解度 (体外)”部分;

2、如果您找不到您想要的溶解度信息,或者很难将产品溶解在溶液中,请联系我们;

3、建议使用下列计算器进行相关计算(摩尔浓度计算器、稀释计算器、分子量计算器、重组计算器等);

4、母液配好之后,将其分装到常规用量,并储存在-20°C或-80°C,尽量减少反复冻融循环。

计算器

摩尔浓度计算器可计算特定溶液所需的质量、体积/浓度,具体如下:

  • 计算制备已知体积和浓度的溶液所需的化合物的质量
  • 计算将已知质量的化合物溶解到所需浓度所需的溶液体积
  • 计算特定体积中已知质量的化合物产生的溶液的浓度
使用摩尔浓度计算器计算摩尔浓度的示例如下所示:
假如化合物的分子量为350.26 g/mol,在5mL DMSO中制备10mM储备液所需的化合物的质量是多少?
  • 在分子量(MW)框中输入350.26
  • 在“浓度”框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在“体积”框中输入5,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案17.513 mg出现在“质量”框中。以类似的方式,您可以计算体积和浓度。

稀释计算器可计算如何稀释已知浓度的储备液。例如,可以输入C1、C2和V2来计算V1,具体如下:

制备25毫升25μM溶液需要多少体积的10 mM储备溶液?
使用方程式C1V1=C2V2,其中C1=10mM,C2=25μM,V2=25 ml,V1未知:
  • 在C1框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在C2框中输入25,然后选择正确的单位(μM)
  • 在V2框中输入25,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案62.5μL(0.1 ml)出现在V1框中
g/mol

分子量计算器可计算化合物的分子量 (摩尔质量)和元素组成,具体如下:

注:化学分子式大小写敏感:C12H18N3O4  c12h18n3o4
计算化合物摩尔质量(分子量)的说明:
  • 要计算化合物的分子量 (摩尔质量),请输入化学/分子式,然后单击“计算”按钮。
分子质量、分子量、摩尔质量和摩尔量的定义:
  • 分子质量(或分子量)是一种物质的一个分子的质量,用统一的原子质量单位(u)表示。(1u等于碳-12中一个原子质量的1/12)
  • 摩尔质量(摩尔重量)是一摩尔物质的质量,以g/mol表示。
/

配液计算器可计算将特定质量的产品配成特定浓度所需的溶剂体积 (配液体积)

  • 输入试剂的质量、所需的配液浓度以及正确的单位
  • 单击“计算”按钮
  • 答案显示在体积框中
动物体内实验配方计算器(澄清溶液)
第一步:请输入基本实验信息(考虑到实验过程中的损耗,建议多配一只动物的药量)
第二步:请输入动物体内配方组成(配方适用于不溶/难溶于水的化合物),不同的产品和批次配方组成不同,如对配方有疑问,可先联系我们提供正确的体内实验配方。此外,请注意这只是一个配方计算器,而不是特定产品的确切配方。
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计算结果:

工作液浓度 mg/mL;

DMSO母液配制方法 mg 药物溶于 μL DMSO溶液(母液浓度 mg/mL)。如该浓度超过该批次药物DMSO溶解度,请首先与我们联系。

体内配方配制方法μL DMSO母液,加入 μL PEG300,混匀澄清后加入μL Tween 80,混匀澄清后加入 μL ddH2O,混匀澄清。

(1) 请确保溶液澄清之后,再加入下一种溶剂 (助溶剂) 。可利用涡旋、超声或水浴加热等方法助溶;
            (2) 一定要按顺序加入溶剂 (助溶剂) 。

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