名称:胞苷 - 5'- 三磷酸，CTP free acidCytidine-5'-triphosphate
品牌: Medlife
CAS号:65-47-4
纯度: 98%
货号:PC22798
规格:100mg/价格:￥810.00
链接:https://www.med-life.cn/product/1301871.html
一、产品简介
胞苷-5'-三磷酸（Cytidine-5'-triphosphate，CTP）是四种经典核糖核苷三磷酸（ATP、GTP、CTP、UTP）之一，由胞嘧啶碱基 + 核糖 + 三磷酸基团三部分组成，是所有生命体中 RNA 生物合成的必需底物。与 ATP 类似，CTP 含高能磷酐键，但其作为能量偶联子的角色集中在磷脂生物合成与糖基化反应这一较小而关键的代谢子集中——这正是它区别于 ATP、无法被后者替代的独特生化定位。
CTP 的代谢地位由CTP 合成酶（CTPS）决定：CTPS 催化 UTP 经谷氨酰胺酰胺化生成 CTP，是嘧啶核苷酸从头合成的限速步骤，也是抗病毒、抗肿瘤与抗寄生虫药物的重要靶点。游离 CTP 在细胞内浓度受到严格反馈调控（CTP 本身是 天冬氨酸氨甲酰转移酶的别构抑制剂），因此外源添加高纯度 CTP 是在体外重建这些反应的唯一途径。
本品为 CTP 游离酸（free acid）形式，纯度 98%，白色至类白色吸湿性粉末，易溶于水，适用于体外转录（IVT）、酶学活性测定与代谢组学定量等对离子形式有明确要求的实验设计。
二、作用机制
1. RNA 聚合酶的底物：转录忠实性的化学基础
在 DNA 依赖的 RNA 聚合酶（T7、SP6、大肠杆菌 RNA 聚合酶等）催化下，CTP 通过其 3'-OH 对新生长链末端的磷酐键发生亲核进攻，释放焦磷酸（PPi）并把胞苷残基掺入 RNA 链中与模板 G 配对。这一反应的化学选择性由聚合酶活性中心的碱基配对与几何构象双重把关，决定了转录产物的序列忠实性。CTP 浓度不足或不纯（含 CTP 类似物、焦磷酸污染）会直接导致转录提前终止、错配率升高或产物长度不均一。
2. Kennedy 途径的磷脂激活剂
CTP 是磷脂合成的"激活货币"：在 CTP:磷酸胆碱胞苷酰转移酶（CCT）催化下，CTP 与磷酸胆碱缩合生成 CDP-胆碱并释放 PPi——这是磷脂酰胆碱（PC）合成的限速步骤；同理，CTP 与磷酸乙醇胺生成 CDP-乙醇胺。CDP-胆碱/CDP-乙醇胺随后把磷酸胆碱/乙醇胺基团转移给二酰甘油（DAG），完成 PC/PE 的合成。在另一条支路中，CTP 与磷脂酸生成 CDP-二酰甘油（CDP-DAG），它是磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油与心磷脂合成的磷脂酰基供体。CTPS 活性由此直接调控细胞的 RNA 合成、DNA 合成与膜磷脂合成速率，在肿瘤细胞增殖中尤为关键（ras 诱导的 CCT 上调即是恶性转化的标志事件之一）。
3. 唾液酸化的糖生物学支点
在 N-酰基神经氨酸胞苷酰转移酶（CMP-sialic acid synthetase，CSS）催化下，CTP 与 N-酰基神经氨酸（唾液酸）反应生成 CMP-唾液酸——这是所有糖缀合物唾液酸化反应的唯一活性供体。CMP-唾液酸随后在高尔基体中被唾液酸转移酶利用，完成糖蛋白与糖脂的末端唾液酸化，影响细胞识别、免疫逃逸与病原体结合等过程。外源 CTP 是体外制备 CMP-唾液酸、研究唾液酸化通路的必需底物。
4. CTPS 代谢枢纽与药物靶点
CTP 合成酶（CTPS）以 ATP 依赖方式把谷氨酰胺的酰胺氮转移到 UTP 的 C4 位生成 CTP，GTP 通过促进共价谷氨酰酶中间体的形成而激活该反应。CTPS 是抗病毒、抗肿瘤、抗寄生虫药物的确立靶点，其活性形式还包括著名的"细胞蛇"（cytoophidium）——一种在细胞应激下形成的 CTPS 超分子纤维结构，是当前细胞生物学的研究热点。CTP 产物本身又反馈抑制天冬氨酸氨甲酰转移酶，形成嘧啶合成的负反馈环。
5. 高能磷酐键与 P2X 受体激动作用
CTP 的 β-γ 磷酐键与 ATP 类似，可为特定反应（如某些糖核苷酸合成、无细胞体系中的偶联反应）提供驱动能，但其底物谱远窄于 ATP，不能通用替代。此外，CTP 被报道可作为阳离子通透性配体门控离子通道（P2X 嘌呤能受体）的激动剂，在胞外信号传导研究中具有独立意义，这一活性与胞内核苷酸代谢角色无关，实验设计时需注意区分。
三、主要应用领域
1. 体外转录（IVT）与 mRNA 制备
CTP 是 T7/SP6 RNA 聚合酶体系合成 mRNA、gRNA、siRNA、lncRNA 等功能 RNA 的四底物之一，也是当前 mRNA 疫苗、mRNA 药物与细胞治疗研发流程中的核心原料。 Sigma 的 EMPROVE EXPERT 级 CTP 专为 IVT 设计，本品的 98% 纯度适用于科研级 IVT 与方法开发。100 mg 规格可配制多批 10～20 mL 的标准 IVT 反应（典型 CTP 终浓度 2～8 mM），是实验室小规模转录体系优化的合理起点。
2. tRNA 成熟与 RNA 修饰研究
tRNA 的 3' 端 CCA 序列由 CCA 添加酶分两步加入，每步消耗一分子 CTP（或 dCTP）。CTP 亦用于研究 RNA 末端加工、核苷酸修饰酶（如 pseudouridine 合成酶、甲基转移酶）对含 C 序列底物的特异性，是 RNA 生物学工具箱的组成部分。
3. 磷脂代谢与膜生物学研究
CTP 是重建 Kennedy 途径（PC/PE 合成）、CDP-DAG 途径（PI/PG/心磷脂合成）的必需底物，广泛用于：脂质代谢酶（CCT、CDS、CPT）活性测定；膜生物发生与内质网应激研究；肿瘤细胞脂质重编程机制；以及脂质纳米粒（LNP）配方相关的膜相互作用评估。动脉粥样硬化、脂肪肝与脑缺血等病理过程都与磷脂代谢相关，CTP 是这些体外模型的基础试剂。
4. 糖生物学与糖工程
CTP 用于体外酶法合成 CMP-唾液酸，进而实现糖蛋白、糖脂与合成底物的唾液酸化；也是糖基转移酶组合催化（glycoengineering）体系中的必备核苷酸糖前体。在研究肿瘤相关唾液酸化（sialyl-Tn、polySia）与病原体唾液酸酶时，CTP 是上游激活步骤的标准原料。
5. 代谢组学与 CTPS 靶点药物筛选
CTP 是细胞内核苷酸池（nucleotide pool）分析的关键分析物，用于 LC-MS/MS 靶向代谢组学、酶偶联法 CTP 定量与 CTPS 抑制剂筛选。CTPS 作为抗肿瘤（如 Rainet、CTPS 抑制剂）、抗病毒与抗寄生虫药物的成熟靶点，其体外活性测定体系（UTP + ATP + 谷氨酰胺 + Mg2? → CTP）必须以外源 CTP 为标准品建立标准曲线与产物定量方法。
6. 无细胞体系与合成生物学
CTP 用于无细胞转录-翻译（TX-TL）体系、核酶催化反应、以及体外重建的核苷酸合成途径；在合成生物学"bottom-up"构建最小细胞与人工代谢网络时，CTP 是 RNA 合成支路的底物流量控制点。此外，CTP 可作为磷源参与合成非晶磷酸钙与羟基磷灰石微球等生物矿物材料，是材料化学交叉方向的次要用途。
四、总结与展望
Medlife 胞苷-5'-三磷酸游离酸（PC22798）以 98% 纯度提供 100 mg / ￥810.00 的规格（单价约 ￥8.1/mg），适合 IVT 方法开发、酶学活性测定与代谢组学标准品等科研用途。使用中最需注意三点：游离酸与钠盐的 CAS 区分（65-47-4 vs 36051-68-0）、强吸湿性下的快速称量、以及 RNase-free 操作与 ?20 ℃ 以下分装保存——这三点直接决定转录产物完整性与实验重现性。
从技术趋势看，CTP 相关试剂正沿三个方向分化：其一，IVT 专用 GMP/EMPROVE 级 CTP——支持 mRNA 药物从研发走向临床申报；其二，修饰型 CTP 衍生物（5-甲基-CTP、假尿苷替代体系、荧光/生物素/click 标记 CTP）——服务 mRNA 稳定性改造与 RNA 功能组学研究；其三，CTPS 抑制剂与"细胞蛇"机制研究——以 CTP 代谢节点为切入点，探索肿瘤代谢治疗新范式。游离 CTP 作为这三大方向共同的底物与标准品，其在基础研究与转化医学中的工具价值将持续上升。
