
【化】 methylating agent
【化】 methylate
【醫】 methylate; methylation
【醫】 agent
甲基化劑(Methylating Agents)是一類能夠向其他分子轉移甲基(-CH₃)的化學物質,其英文對應術語為“methylating agents”。這類化合物在有機合成、生物化學及表觀遺傳學領域具有重要作用,主要通過提供甲基基團參與催化或非催化的甲基轉移反應。
根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)的定義,甲基化劑屬于烷基化試劑的亞類,其作用遵循親核取代或自由基反應機制。常見類型包括:
甲基化反應可表示為: $$ R-X + CH₃^- rightarrow R-CH₃ + X^- $$ 其中X為離去基團,R為受體分子。在生物體内,SAM通過酶催化将甲基轉移至DNA或蛋白質靶點(來源:《分子生物學技術手冊》,Cold Spring Harbor Laboratory Press)。
甲基化劑(Methylating Agent)是一類能夠向其他分子提供甲基基團(-CH₃)的化學物質。它們通過将甲基轉移到特定的靶分子(如DNA、蛋白質或其他有機化合物)上,改變其結構或功能。以下是詳細解釋:
甲基化劑通過化學反應将甲基(-CH₃)共價連接到目标分子的特定位置(如氧、氮或硫原子)。這一過程稱為甲基化反應,在有機合成、生物化學和表觀遺傳學中至關重要。
甲基化劑可分為兩類:
生物體内的甲基供體
例如S-腺苷甲硫氨酸(SAM),它是生物體内甲基轉移酶的關鍵輔因子,參與DNA、RNA和蛋白質的甲基化修飾。
實驗室用甲基化試劑
包括碘甲烷(CH₃I)、硫酸二甲酯((CH₃)₂SO₄)和重氮甲烷(CH₂N₂),常用于有機合成中向分子引入甲基。
DNA甲基化
甲基化劑(如SAM)将甲基添加到DNA的胞嘧啶堿基上,形成5-甲基胞嘧啶。這種修飾通常發生在CpG島區域,影響基因表達調控(屬于表觀遺傳學範疇)。
蛋白質甲基化
例如組蛋白甲基化,可改變染色質結構,從而調控基因的轉錄活性。
有機合成中的甲基化
例如用碘甲烷将羟基(-OH)轉化為甲氧基(-OCH₃),或胺類(-NH₂)轉化為甲胺(-NHCH₃)。
部分甲基化劑(如硫酸二甲酯、重氮甲烷)具有劇毒、緻癌性或爆炸性,需嚴格防護。例如,硫酸二甲酯曾被用作化學武器。
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