Chelating agent

屈潘特醇（PT）是一种危害环境和人类健康的有害污染物。恶臭假单胞菌S-1是一种能够利用PT作为其唯一碳源的微生物。然而，p.p putida S-1降解PT的代谢途径尚不清楚，阻碍了其优化和实际应用。在这项研究中，我们研究了p.p putida S-1脱硫过程中涉及的分解代谢网络，并鉴定了该过程中至关重要的关键基因模块。值得注意的是，propanethiol oxidoreductase （PTO）催化PT的初始降解，这是p.p putida S-1在PT上存活的关键步骤。PTO促进PT的氧化，产生H2S、H2O2和丙醛（PA）。过氧化氢酶-过氧化物酶催化H2O2转化为氧气和水，PA逐渐转化为琥珀酰辅酶a，随后用于三羧酸循环。H2S在一个全面的脱硫网络中被消化，其中硫化物-醌氧化还原酶（SQOR）主要将其转化为砜硫。转录组分析表明，硫最终可以转化为亚硫酸盐或硫酸盐，并输出到细胞外。[1]

通过提高PTO和SQOR基因在体内的转录水平，可以增强p.p putida S-1对屈潘特醇（PT）的降解能力。重要意义本研究研究了恶臭假单胞菌S-1中PT的分解代谢途径，这是一种能够利用PT作为唯一碳源的微生物。鉴定并表征了控制PT降解起始的关键基因，如pto和sqor。通过提高pto和sqor基因在体内的转录水平，我们成功地提高了p.p putida S-1对PT的降解效率和生长速度。这项工作不仅揭示了一种独特的PT降解途径，而且强调了在屈潘特醇污染环境的生物修复中加强微生物脱硫过程的潜力。[1]

菌株和质粒[1]
恶臭假单胞菌S-1菌株最初是从活性污泥中分离出来的，在30°C和180 rpm的条件下生长，降解 Propanethiol (PT) 。以大肠杆菌DH5α为宿主构建质粒。以大肠杆菌BL21 （DE3）为宿主进行蛋白表达。利用营养不良菌株大肠杆菌WM3064进行基因组编辑，在LB中添加2,6-二氨基戊酸（57 mg/L）进行培养。

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酶活性测定[1]
根据经典的Michaelis-Menten方程分析了PTO和SQOR的稳态动力学。将PTO和SQOR的蛋白浓度稀释至100µM进行催化反应。FAD和CoQ1的浓度也设置为100µM。在一定的底物浓度下进行催化反应，并计算生成MM图的初始速率。使用graphpad Prism version 8软件对采集的数据进行拟合。

[1]. The critical roles of propanethiol oxidoreductase and sulfide-quinone oxidoreductase in the propanethiol catabolism pathway in Pseudomonas putida S-1. Appl Environ Microbiol . 2024 Feb 21;90(2):e0195923.

挥发性有机硫化合物（VOSC）的降解通常具有高度的底物特异性。以往关于硫醇生物降解的研究主要集中在甲硫醇的降解上；然而，尚未对完整的分解代谢途径进行详细的表征。本研究深入分析了恶臭假单胞菌S-1中丙硫醇精细调控的分解代谢机制网络，并鉴定了启动丙硫醇脱硫的关键基因模块。基于实验观察，恶臭假单胞菌S-1中的丙硫醇分解代谢由丙硫醇氧化酶（PTO，S1GL003403）启动，反应产物H₂O₂、H₂S和丙醛随后由硫代硫酸酯酶（SQOR，S1GL000007和S1GL003435）及其下游基因催化。在BRENDA酶数据库（https://www.brenda-enzymes.org/index.php）中，以硫醇为底物的氧化酶被分为两类：硫醇氧化酶（EC 1.8.3.2）和甲硫醇氧化酶（MTO）（EC 1.8.3.4）。硫醇氧化酶将硫醇转化为相应的硫醚，而MTO仅限于一种底物——甲硫醇。例如，第一个报道的MTO酶是从细菌Hyphomicrobium sp. VS中分离得到的，该蛋白的Km值约为0.3 µM。人源MTO以类似的机制催化甲硫醇生成硫化物，其表观Km值为1.8 nM，如此低的Km值可能有助于预防甲硫醇在人体内的毒性。尽管这些MTO酶能以相对较高的效率催化甲硫醇生成硫化物，但它们的底物范围较窄。例如，丙硫醇就无法被它们催化。PTO的底物特异性表现出高度选择性。观察发现，从中分离出PTO的恶臭假单胞菌S-1无法仅以甲硫醇（MT）为碳源生长。如果PTO能够降解MT，那么人们会预期该细菌会利用降解产物作为营养来源。MTO或PTO底物范围的有限性表明，以硫醇为底物的氧化酶很可能表现出显著的底物特异性。 PTO的发现填补了现有酶库中的一个重要空白，表明其在PT污染的生物修复中具有潜在的应用价值。[1]
在初始脱硫步骤之后，SQOR基因S1GL000007和S1GL003435催化H₂S转化为硫烷硫、GSSH或硫代硫酸盐（图S8）。全基因组测序还注释了三个可能编码半胱氨酸合成酶的基因，这些酶可以催化硫化物生成半胱氨酸，但它们在PT诱导下均下调（表S5）。考虑到有报道称半胱氨酸在氧化过程中会生成活性氧，而活性氧会损伤DNA并导致突变或细胞死亡，因此，尽管半胱氨酸可以作为细菌的碳源，但其生成可能并非恶臭假单胞菌S-1中硫循环的关键步骤。 SQOR的产物GSSH可被PDO氧化为亚硫酸盐，亚硫酸盐可自然氧化或被SDH氧化为硫酸盐。在恶臭假单胞菌S-1中，PT诱导后，部分相关基因（例如S1GL000006）表达上调（表S5）。硫酸盐可通过亚硫酸盐输出蛋白（TAUE）排出恶臭假单胞菌S-1，或被亚硫酸盐还原酶（SRD）还原为硫化物。由于PT在水中的溶解度有限，它可能在环境中形成二硫化物并进入细胞。与tauE不同，srd基因在恶臭假单胞菌S-1中显著下调（表S5）。亚硫酸盐可被硫代硫酸盐硫转移酶转化为硫代硫酸盐，硫代硫酸盐可进一步转化为四硫代硫酸盐。然而，催化该反应的SfnB家族硫获取氧化还原酶（SFNB）表达显著下调，表明四硫代硫酸盐并非PT分解代谢的有利代谢物。PTO产生的丙醛可被醛脱氢酶转化为丙酸。丙酸经丙酸辅酶A转移酶转化为丙酰辅酶A（CoA）。最后，丙酰辅酶A经丙酰辅酶A：琥珀酰辅酶A转移酶催化转化为琥珀酰辅酶A，并进入三羧酸循环（图S8）。[1]
总之，我们成功发现关键基因模块S1GL003403（pto）和S1GL003435（sqor）负责恶臭假单胞菌S-1中PT分解代谢途径的初始分解代谢过程。当提高 pto 和 sqor 基因的转录水平时，恶臭假单胞菌 S-1 对 PT 的降解能力可以显著增强。这些发现为增强微生物脱硫过程提供了新的见解，并提出了更多策略。[1] 本研究探讨了恶臭假单胞菌 S-1 中的 PT 分解代谢途径，该菌能够利用 PT 作为唯一碳源。我们鉴定并表征了控制 PT 降解起始的关键基因，例如 pto 和 sqor。通过在体内提高 pto 和 sqor 基因的转录水平，我们成功地提高了恶臭假单胞菌 S-1 的 PT 降解效率和生长速率。这项工作不仅揭示了一种独特的 PT 降解途径，而且强调了增强微生物脱硫过程在硫醇污染环境生物修复中的潜力。

C21H34CLN3S2

428.094

427.188

C, 58.92; H, 8.01; Cl, 8.28; N, 9.82; S, 14.98

189950-11-6

675825-78-2 (HCl); 189950-11-6

10670183

Typically exists as solid at room temperature

1.143g/cm3

534.622ºC at 760 mmHg

277.129ºC

3.986

96.11

3

5

10

27

434

4

SCCNCCN(CC1C(C2C=CC(Cl)=CC=2)CC2CCC1N2C)CCS

HZLFSOZSLFKJKA-JSXRDJHFSA-N

InChI=1S/C21H34ClN3S2/c1-24-18-6-7-21(24)20(15-25(11-13-27)10-8-23-9-12-26)19(14-18)16-2-4-17(22)5-3-16/h2-5,18-21,23,26-27H,6-15H2,1H3/t18-,19+,20-,21+/m0/s1

2-[2-[[(1R,2R,3S,5S)-3-(4-chlorophenyl)-8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]octan-2-yl]methyl-(2-sulfanylethyl)amino]ethylamino]ethanethiol

NC 100697; NC-100697; Tropantiol; 189950-11-6; Tropantiol [USAN:INN]; NC100697; UNII-7844H41L5Z; 7844H41L5Z; TROPANTIOL [INN]; TROPANTIOL [USAN]; NC100697

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

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

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。

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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 : PEG300 ：Tween 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: 以注射用配方 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 : PEG300：Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如： 100 μL EtOH → 400 μL PEG300 → 50 μL Tween 80 → 450 μL Saline)

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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: 以口服配方 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

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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。

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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。