生物素-吲哚丙酸，Biotin-吲哚丙酸，Biotin-IPA代谢组学与分子互作研究

中文名称：生物素-吲哚丙酸

英文名称：Biotin-IPA

Biotin-IPA（全称：3-(1H-Indol-3-yl)propanoic acid linked to Biotin）并非天然存在，而是一种设计型化学生物学工具。其本质是将“报告基团”生物素与“效应基团”吲哚丙酸集成于一体的功能分子。吲哚丙酸作为肠道菌群代谢物，近年被发现在调节胰岛素敏感性和肠道屏障中起关键作用；而生物素标记则赋予其成为“可追踪的代谢物探针”的能力。该化合物的核心功能是实现代谢物的时空解析与机制挖掘：在活体系统中，通过生物素-链霉亲和素级联放大信号，定量检测微量IPA的细胞摄取动态；在分子层面，则用于绘制IPA与靶蛋白的互作图谱，例如揭示其如何通过激活AhR（芳香烃受体）影响免疫应答。

合成制备与组合机制
Biotin-IPA的合成通常基于固相或液相偶联策略，关键在于选择适当的连接臂（Linker）平衡稳定性与生物活性。主流制备路径包括：1）羧基-氨基缩合：将N-羟基琥珀酰亚胺活化的生物素（NHS-Biotin）与吲哚丙酸的氨基衍生物在碱性缓冲液中反应，生成酰胺键连接的产物；2）点击化学修饰：先在生物素上引入叠氮基团，再与炔基修饰的吲哚丙酸发生铜催化环加成，形成三唑链接，此法空间位阻小且产率高。合成机制的核心在于保护与去保护策略——需在反应中屏蔽吲哚环的活性位点，防止副反应。现代产品（如供应商TargetMol的目录号T6A09）常提供不同长度聚乙二醇（PEG）连接臂的衍生物，以调节探针的细胞渗透性。

产品化形态与创新应用
作为商业化研究试剂，该材料常以高纯度冻干粉（≥95% HPLC）形式提供，产品标签强调其“非放射性标记替代方案”定位。在创新应用中，它正推动代谢免疫学的前沿工作：例如，将Biotin-IPA与纳米载体结合，开发肠道靶向给药系统；或利用其作为竞争性配体，在微流控芯片中高通量筛选微生物代谢物抑制剂。未来迭代方向包括光敏生物素标记以实现时空可控激活，或与CRISPR筛选联用解析代谢物功能基因网络，彰显其作为精密化学工具在转化医学中的桥梁作用。