MSX (L-Methionine-DL-sulfoximine)

别名: L-Methionine-(S,R)-Sulfoximine; MSO; L-Methionine sulfoximine; MSX L-蛋氨酸磺酸盐;L-蛋氨酸亚砜亚胺; L-蛋氨酸磺酰胺; L-蛋氨酸-亚砜亚胺; 磺基-L-蛋氨酸; L-S-(3-氨基-3-羧丙基)-S-甲基砜亚胺; L-蛋氨酸砜亚胺; L-蛋氨酸-DL-砜亚胺
目录号: V60138 纯度: ≥98%
L-蛋氨酸-DL-亚砜亚胺 (MSX) 是一种谷氨酰胺合成酶抑制剂。
MSX (L-Methionine-DL-sulfoximine) CAS号: 15985-39-4
产品类别: Others 9
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纯度: ≥98%

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产品描述
L-蛋氨酸-DL-亚砜亚胺 (MSX) 是一种谷氨酰胺合成酶抑制剂。另一种主要影响星形胶质细胞代谢和形态的强效致痉挛剂是 L-蛋氨酸-DL-亚砜亚胺。
MSX(L-蛋氨酸-DL-亚砜亚胺)是一种谷氨酰胺合成酶抑制剂,常用于生物学研究,以阻断氨的同化和谷氨酰胺的生物合成。它尤其适用于细胞生物学和代谢研究,以及使用表达谷氨酰胺合成酶的宿主细胞(例如 CHO 细胞)进行重组蛋白生产的筛选系统。
MSX(L-蛋氨酸-DL-亚砜亚胺)(CAS# 15985-39-4)是一种高度特异性且不可逆的谷氨酰胺合成酶 (GS) 抑制剂,谷氨酰胺合成酶是氨同化和谷氨酰胺生物合成的关键酶。其分子式为C₅H₁₂N₂O₃S,分子量为180.23 g/mol。MSX也是一种强效致痉挛剂,其代谢和形态主要影响星形胶质细胞。它是一种研究级化合物,用于生物学研究,以阻断谷氨酰胺的生物合成,并研究氨代谢、神经毒性和癫痫发作机制。
生物活性&实验参考方法
靶点
Glutamine synthetase
MSX specifically and irreversibly targets glutamine synthetase (GS), a key enzyme in the glutamine biosynthesis pathway. By inhibiting GS, it blocks the conversion of glutamate and ammonia to glutamine, disrupting nitrogen metabolism in cells. This inhibition leads to a decrease in glutamine levels, which affects various cellular processes including neurotransmitter cycling in the brain. The compound also acts as a potent convulsant, with its effects primarily mediated through astroglial dysfunction.
体外研究 (In Vitro)
L-蛋氨酸-DL-亚砜亚胺 (MSO) 是一种强效致痉挛剂,其代谢和形态主要影响星形胶质细胞,但 MSO 的胶质毒性和神经生理效应之间的联系尚不明确。在原代培养的大鼠皮层星形胶质细胞中,用 3 mM MSO 处理 5 分钟后,新加载的放射性标记谷氨酰胺 (Gln) 的外排速率增加至基础外排速率的 400% 以上。在相同的实验条件下,MSO 对神经递质氨基酸 GABA 或 D-天冬氨酸(L-谷氨酸的非代谢类似物)的外排没有影响。 MSO诱导的谷氨酰胺(Gln)溢出,根据最近的报道,Gln与N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体复合物强烈相互作用,可能有助于该药物的致痉挛作用[1]。
研究了谷氨酰胺合成酶抑制剂L-蛋氨酸-DL-亚砜亚胺在铵离子和谷氨酰胺存在下对野生型脉孢菌中硝酸还原酶生成的影响。在谷氨酰胺合成酶失活的条件下,发现只有谷氨酰胺能够抑制硝酸还原酶的活性。在生长需要谷氨酰胺的脉孢菌突变体gln-1b中,也只有谷氨酰胺能够抑制硝酸还原酶的活性。这些结果表明,谷氨酰胺在脉孢菌中作为硝酸还原酶的共阻遏物发挥着直接作用[2]。
体外实验表明,MSX能够抑制谷氨酰胺依赖性的氨刺激的神经元毒性,并增强谷氨酰胺缺乏引起的抑制作用。它能显著提高蓝藻中固定氮的释放速率。该化合物被用于研究多种细胞类型中的谷氨酰胺代谢,并已被证实会影响星形胶质细胞的形态和功能。MSX是研究谷氨酰胺合成酶在细胞代谢和神经生物学中作用的重要工具。
体内研究 (In Vivo)
对18日龄大鼠单次注射致惊厥剂量或多次注射亚致惊厥剂量的L-蛋氨酸-DL-亚砜亚胺(MSO)可显著提高脑内tRNA甲基转移酶的比活性。该结果通过体外实验测定,实验采用异源或同源tRNA作为底物。MSO给药后90分钟即可检测到这种活性升高,并持续整个5-6小时的致惊厥前期。将[C]甲基化tRNA纯化,并水解成其组成碱基,然后通过液相色谱法进行分析。通过高性能定量分析发现,MSO处理的动物中F1Cl-N-甲基和[Cl-N-二甲基鸟嘌呤的生成显著增加,表明MSO在体内特异性刺激了脑内N1-甲基和/或N2-二甲基鸟嘌呤特异性tRNA甲基转移酶。[3]体内实验表明,MSX(75 mg/kg,腹腔注射)在前150分钟内对大鼠海马谷氨酰胺合成酶活性无影响,但在165-210分钟内显著降低谷氨酰胺合成酶活性。它还能降低大鼠毛果芸香碱给药引起的惊厥发作强度。MSX(75 mg/kg,腹腔注射)可减少颞叶癫痫模型大鼠海马中K+诱导的去极化引起的D-天冬氨酸释放,而不改变谷氨酸的摄取。它是癫痫发作研究的候选对象。
酶活实验
酶活性测定[2]。
(i) 硝酸还原酶。NADPH硝酸还原酶(EC 1.6.6.2)的测定方法如前所述。一个单位的硝酸还原酶活性定义为在30°C下每分钟产生1 nmol亚硝酸盐;比活性以每毫克蛋白质的活性单位表示。
(ii) 谷氨酰胺合成酶。谷氨酰胺合成酶(EC 6.3.1.2)的测定方法参照Ferguson和Sims的描述,通过其转移酶活性进行测定。
蛋白质测定。
蛋白质浓度采用双缩脲试剂(11)和结晶牛血清白蛋白作为标准品进行测定。在某些情况下,通过测量235 nm处的吸光度来追踪部分纯化样品从柱中洗脱过程中的蛋白质浓度变化[2]。
MSX的体外酶活性测定通常涉及使用分光光度法或放射性测定法测定谷氨酰胺合成酶活性。将酶与底物(谷氨酸、ATP 和氨)以及不同浓度的 MSX 孵育,并定量分析谷氨酰胺或 ADP 的生成量。IC₅₀ 值由剂量反应曲线计算得出。可通过预孵育实验,然后进行稀释或透析以去除未结合的抑制剂,从而确认抑制作用的不可逆性。化合物的纯度通过高效液相色谱法 (HPLC) 进行确认。
细胞实验
不含氮源的基础培养基已描述,其成分为蔗糖(20 g/L)以及大量和微量元素。培养基中添加了以下氮源之一:酒石酸铵,4 g/L(氨培养基);谷氨酰胺,2 g/L(谷氨酰胺培养基);谷氨酸钠,2 g/L(谷氨酸培养基);或硝酸钠,20 mM(诱导培养基)。根据需要,野生型菌株在氨培养基或谷氨酰胺培养基上培养。gln-lb菌株在谷氨酰胺培养基上培养。培养条件如前所述。当研究硝酸盐诱导时,将分生孢子接种物在27℃静置培养39小时,收集菌丝垫,洗涤后转移至诱导培养基(每30 mL培养基接种3个菌丝垫),培养基中添加或不添加所需浓度的目标化合物,然后在27℃下振荡培养所需时间。收集菌丝体,用蒸馏水洗涤,用纸巾吸干水分,然后立即提取或冷冻保存于液氮中。研究MSX对硝酸还原酶衰减的影响时,将菌丝体在27℃静置培养39小时,随后转移至诱导培养基中,振荡培养3.5小时以诱导硝酸还原酶的表达。之后,将菌丝体洗涤并转移至添加了MSX(1 mM)和6 mM钨酸钠的诱导培养基(衰减培养基)中,在27℃下振荡培养3.5小时,以在不合成活性酶的情况下使活性硝酸还原酶衰减。随后收获菌丝垫,用蒸馏水洗涤,用纸巾吸干水分,立即提取或冷冻保存于液氮中[2]。
MSX的体外细胞测定通常使用星形胶质细胞培养物或其他表达谷氨酰胺合成酶的细胞类型。用不同浓度的MSX处理细胞,并在细胞裂解液中测定谷氨酰胺合成酶活性。培养基或细胞提取物中的谷氨酰胺水平可通过高效液相色谱法(HPLC)或酶法测定进行定量。评估其对细胞活力、形态和氨代谢的影响。该化合物可溶于水和PBS,适用于细胞培养。
动物实验
将11日龄的Sprague-Dawley白化大鼠腹腔注射生理盐水或MS0(单次注射0.94 mmol/kg,或连续7天每日注射0.23 mmol/kg)。单次注射后90分钟、3小时或5小时,或在开始为期7天的慢性治疗后第8天,将动物断头处死。迅速取出脑皮层,称重后,在含有1 mM二硫苏糖醇(DTT)和1 mM氯化镁的10 mM Tris-HCl缓冲液(pH 7.6,3.5倍体积)中,用玻璃纤维匀浆器匀浆。将匀浆液以 165,000 xg 离心 150 分钟,然后向澄清的上清液中加入饱和硫酸铵溶液(pH 7.0),使 tRNA 甲基转移酶沉淀至 80% (w/v) 饱和度。通过离心回收不溶性物质,并将沉淀物重悬于含有 1 mM EDTA 和 1 mM DTT 的 10 mM Tris-HCl 缓冲液(pH 8.0)中。将此悬浮液在 1.5 倍体积的相同缓冲液中透析过夜(更换一次缓冲液),并将透析液作为 tRNA 甲基转移酶的来源。[3]
已在大鼠模型中进行了 MSX 的体内动物实验。雄性 Sprague-Dawley 大鼠(24 日龄)腹腔注射 MSX,剂量为 75 mg/kg,持续 210 分钟。在不同时间点测量谷氨酰胺合成酶(GS)活性和蛋白表达。癫痫研究采用毛果芸香碱诱导的癫痫模型,并预先给予MSX以评估其对癫痫发作强度的影响。研究终点包括GS活性测定、癫痫评分和神经化学指标测定。
药代性质 (ADME/PK)
MSX(L-蛋氨酸-DL-亚砜亚胺)的药代动力学特性尚未完全阐明。现有动物研究数据表明,给药后该化合物会经历缓慢的氧化代谢。在大鼠中,单次给予L-蛋氨酸亚砜亚胺后,氧化为硫酸盐的量从第一天的5%增加到第五天的32%,尽管总排泄量在第五天降至较低水平,表明氧化为硫酸盐的总量仅占给药剂量的5-6%左右。研究还表明,MSX可以影响大脑中其他氨基酸的摄取和代谢,包括延缓D-蛋氨酸向其天然L-异构体的转化。MSX的药代动力学特性是小分子氨基酸类似物的特征。其分子量为180.23 g/mol,分子式为C₅H₁₂N₂O₃S。该化合物可溶于水(50 mg/mL)和PBS缓冲液(100 mg/mL),但不溶于DMSO或微溶于DMSO。作为一种极性氨基酸衍生物,其口服生物利用度预计有限,因此在动物研究中通常采用腹腔注射给药。储存:粉末可于-20°C保存3年,或于4°C保存2年。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
MSX具有显著的毒性,主要表现为一种强效且不可逆的谷氨酰胺合成酶抑制剂。谷氨酰胺合成酶是大脑中氨解毒和谷氨酸代谢的关键酶。该化合物是一种已知的致惊厥剂,可诱发癫痫发作,其机制可能涉及破坏星形胶质细胞功能并导致兴奋性毒性。研究表明,MSX可增强兴奋性氨基酸(如红藻氨酸和NMDA)的神经毒性作用,并可诱导星形胶质细胞大量释放谷氨酰胺,这些谷氨酰胺可能与NMDA受体相互作用,从而导致惊厥活动。此外,MSX在体内可抑制γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶,影响肝脏和肾脏中的谷胱甘肽代谢。该化合物还能诱导脑内阿尔茨海默病II型星形胶质细胞增生,并已被报道可通过抑制p90RSK1/CREB/Bcl2信号通路加剧神经毒性。
MSX的毒理学特征在于其强效致惊厥活性。作为一种谷氨酰胺合成酶抑制剂,它可通过破坏脑内谷氨酸-谷氨酰胺循环诱发癫痫发作和神经毒性。该化合物对氨代谢的影响也可能与其毒性有关。目前尚未有大量关于该化合物的综合毒理学评估(包括急性毒性和遗传毒性研究)的报道。处理该化合物时应遵循标准的实验室安全预防措施。
参考文献

[1]. L-methionine-DL-sulfoximine induces massive efflux of glutamine from cortical astrocytes in primary culture. Eur J Pharmacol. 1990;182(3):587-589.

[2]. Repression of nitrate reductase in Neurospora studied by using L-methionine-DL-sulfoximine and glutamine auxotroph gln-1b. J Bacteriol. 1980;143(1):411-415.

[3]. https://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/22895/0000459.pdf;sequence=1

其他信息
L-蛋氨酸磺酰亚胺是一种氨基为S-构型的蛋氨酸磺酰亚胺。它具有抗衰老特性,并且是EC 6.3.1.2(谷氨酸氨基连接酶)的抑制剂。它是一种蛋氨酸磺酰亚胺,是L-蛋氨酸的衍生物,也是一种非蛋白质来源的L-α-氨基酸。它是L-蛋氨酸磺酰亚胺的两性离子互变异构体。
MSX(CAS号:15985-39-4,分子式:C₅H₁₂N₂O₃S,分子量:180.23)是一种高度特异性且不可逆的谷氨酰胺合成酶抑制剂。它是一种强效致痉挛剂,主要作用于星形胶质细胞。该化合物是生物肥料和癫痫发作研究的候选药物。目前尚未发现任何临床试验或监管部门的批准。储存:粉末在-20°C下可保存3年,或在4°C下可保存2年。
*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
C5H12N2O3S
分子量
180.23
精确质量
180.056
元素分析
C, 33.32; H, 6.71; N, 15.54; O, 26.63; S, 17.79
CAS号
15985-39-4
PubChem CID
89034
外观&性状
White to off-white solid powder
密度
1.5±0.1 g/cm3
沸点
352.2±52.0 °C at 760 mmHg
熔点
>210ºC (dec.)(lit.)
闪点
166.8±30.7 °C
蒸汽压
0.0±1.7 mmHg at 25°C
折射率
1.560
LogP
-1.38
tPSA
112.62
氢键供体(HBD)数目
3
氢键受体(HBA)数目
5
可旋转键数目(RBC)
4
重原子数目
11
分子复杂度/Complexity
244
定义原子立体中心数目
1
SMILES
CS(=N)(=O)CC[C@@H](C(=O)O)N
InChi Key
SXTAYKAGBXMACB-DPVSGNNYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C5H12N2O3S/c1-11(7,10)3-2-4(6)5(8)9/h4,7H,2-3,6H2,1H3,(H,8,9)/t4-,11?/m0/s1
化学名
2S-amino-4-(S-methylsulfonimidoyl)-butanoic acid
别名
L-Methionine-(S,R)-Sulfoximine; MSO; L-Methionine sulfoximine; MSX
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

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)
H2O: ~50 mg/mL (~277.4 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: 100 mg/mL (554.85 mM) in PBS (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液; 超声助溶。

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 5.5485 mL 27.7423 mL 55.4847 mL
5 mM 1.1097 mL 5.5485 mL 11.0969 mL
10 mM 0.5548 mL 2.7742 mL 5.5485 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) 。

联系我们