5-Amino-1MQ (5-Amino-1-Methylchinoliniumiodid)

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Was ist 5-Amino-1MQ?

5-Amino-1MQ (5-Amino-1-methylchinoliniumiodid, CAS 42464-96-0) ist ein selektiver Inhibitor von Nicotinamid-N-Methyltransferase (NNMT), einem zytosolischen Methyltransferase-Enzym, dessen Biologie in den letzten zehn Jahren als Knotenpunkt zwischen NAD⁺-Achsenstoffwechsel, Adipozyten-Lipogenese, Muskelstammzellbiologie und stromaler Krebsstoffwechsel hervorgegangen ist. Es ist kein Peptid — es handelt sich um ein synthetisches Quinolinium-Quartärammoniumsalz mit der Summenformel C₁₀H₁₁IN₂ und einem Molekulargewicht von 286,11 g/mol (als Iodidsalz). MedsBase führt es im gleichen lyophilisierten-Vial-Format wie unser Forschungspeptid-Katalog, um die Rekonstitution und Dosierung in gemischten Protokollstudien zu erleichtern.

NNMT katalysiert die Übertragung einer Methylgruppe von S-Adenosyl-L-Methionin (SAM) — dem universellen zellulären Methylgruppendonor — auf Nikotinamid, wodurch 1-Methylnikotinamid (1-MNA) und S-Adenosylhomocystein (SAH) entstehen. Die Reaktion verbraucht beide Substrate endgültig: Nikotinamid (das ansonsten durch NAMPT wieder in NAD⁺ recycelt würde) und SAM (das ansonsten für die Hunderte von zellulären Methylierungsreaktionen anderer Methyltransferasen verfügbar wäre). NNMT steht somit an der Schnittstelle zweier der am intensivsten untersuchten biochemischen Stoffwechselwege — des NAD⁺ -Salvage-Wegs und des Ein-Kohlenstoff-/Methylierungsstoffwechsels — und seine Expression ist in adipösem Fettgewebe, Krebsstroma und gealterter Skelettmuskulatur deutlich erhöht.

5-Amino-1MQ ist der am häufigsten publizierte kleinmolekulare, substratbindungsstellen-targetierende NNMT-Inhibitor in diesem Bereich. Er wurde von Neelakantan et al. (2017–2018) als selektiver Inhibitor mit einem IC₅₀ -Wert von 1,2 µM gegen rekombinantes NNMT charakterisiert, ohne Off-Target-Aktivität gegen verwandte Methyltransferasen (GNMT, PNMT, COMT) oder NAD⁺-Salvage-Enzyme (NAMPT, NMNAT) und mit oraler Bioverfügbarkeit, die ausreicht, um In-vivo-Nagetierversuche zu unterstützen. Folgestudien dokumentierten Wirksamkeit in drei unabhängigen krankheitsrelevanten Modellsystemen: ernährungsbedingter Fettleibigkeit, Skelettmuskelverletzungsreparatur und intraperitonealer Ovarialkrebsmetastasierung — alles ohne Nebenwirkungen bis zu 60 mg/kg/Tag.

Wirkmechanismus — NNMT-Hemmung und das NAD⁺/SAM-Achse

5-Amino-1MQ’s Mechanismus ist der am besten charakterisierte aller kleinen Moleküle als NNMT-Inhibitor in der veröffentlichten Literatur:

• Substratstellen-kompetitive Hemmung von NNMT — 5-Amino-1MQ bindet an die Nicotinamid-Substrattasche von NNMT, konkurriert mit dem natürlichen Nicotinamid-Substrat und verhindert den SAM-gesteuerten Methyltransfer. Co-Kristallstrukturen, die 2018 veröffentlicht wurden, bestätigten die direkte Besetzung des Substratkanals. IC₅₀ = 1,2 µM bei physiologisch relevanten Cofaktor-Konzentrationen (50 µM SAM, 100 µM Nicotinamid).
• Schonung des NAD⁺ Vorläuferpools — Nicotinamid, das nicht von NNMT methyliert wird, bleibt für den NAMPT-NMNAT-Salvage-Weg verfügbar, wo es zu NMN und dann zu NAD⁺. umgewandelt wird. Zellen mit hoher NNMT-Expression zeigen NAD⁺ -Verarmung, die laut veröffentlichten Studien durch 5-Amino-1MQ-Behandlung teilweise rückgängig gemacht werden kann – was den Mechanismus des Wirkstoffs von NAD⁺ -Vorläufern (NMN, NR, Niacinamid) unterscheidet, die den Pool von oben her aufstocken, anstatt die Rate des Nicotinamid-Verbrauchs zu reduzieren.
• SAM-Pool-Schonung und downstream-Methylierungseffekte — Jede NNMT-katalysierte Reaktion verbraucht auch ein SAM-Molekül und erzeugt SAH. Die Hemmung von NNMT erhöht daher intrazelluläres SAM und senkt SAH, was das SAM:SAH-Verhältnis – das zelluläre Methylierungspotenzial – erhöht. Dies wurde in veröffentlichter 3T3-L1-Adipozytenforschung mit veränderten Histon-Methylierungsmustern an lipogenen Genorten und reduzierter De-novo-Lipogenese in Verbindung gebracht.
• Reduktion des 1-Methylnicotinamid (1-MNA)-Outputs — 1-MNA ist das direkte Produkt der NNMT-Reaktion. In veröffentlichter Forschung sinken Plasma- und Gewebe-1-MNA nach 5-Amino-1MQ-Gabe schnell ab, was einen praktischen pharmakodynamischen Biomarker für das Target-Engagement in In-vivo-Studien darstellt.
• Selektivitätsprofil — 5-Amino-1MQ hemmt nicht die verwandten Methyltransferasen GNMT (Glycin-N-Methyltransferase), PNMT (Phenylethanolamin-N-Methyltransferase) oder COMT (Catechol-O-Methyltransferase), noch interferiert es mit den NAD⁺-Salvage-Enzymen NAMPT oder NMNAT. Dieses Selektivitätsprofil unterscheidet 5-Amino-1MQ von breiter wirkenden Methyltransferase-Inhibitoren und macht es zum Standardpharmakologischen Werkzeug zur Untersuchung der NNMT-spezifischen Biologie.

Die Wirkungen der Verbindung erstrecken sich von diesen biochemischen Primärwirkungen auf eine kleine Gruppe gut charakterisierter zellulärer Phänotypen: reduzierte 3T3-L1-Adipozyten-Differenzierung und Lipogenese (der am häufigsten zitierte In-vitro-Readout); erhöhte Proliferation von Muskel-Satellitenzellen und beschleunigte Verletzungsreparatur in alternden Mausmodellen; reduzierter Peritonealtumor-Befall in Ovarialkarzinom-Metastasierungsmodellen. Forscher sollten die Primärliteratur konsultieren (Neelakantan et al. 2017–2019, Sampath et al. 2018, nachfolgende NNMT-Pfad-Reviews) für dosisabhängige, kinetische und artspezifische Parameter, die für spezifische Protokolle relevant sind.

Veröffentlichte Forschungsanwendungen

5-Amino-1MQ wird in Laborforschungszusammenhängen verwendet, die untersuchen:

• NNMT-Achsen-Biochemie und Pharmakologie — das kanonische pharmakologische Werkzeug für die selektive NNMT-Hemmung in zellfreien Assays, primären Zellkulturen und in-vivo-Arbeiten mit Nagetieren; Standardreferenzverbindung für Wirkmechanismusstudien neuerer NNMT-Inhibitor-Gerüste
• NAD⁺-Achsen-Pharmakologie — Substratsparansatz — mechanistisch unterschiedlich von NAD⁺-Vorläufer-Ansätze (NMN, NR, Niacinamid-Supplementierung), die den Pool von oben her aufstocken; 5-Amino-1MQ reduziert stattdessen NAD⁺-Vorläufer-Verbrauch von unten, indem es die größte nicht wiederverwertbare Senke (NNMT) blockiert
• Adipozytenbiologie und Adipositasforschung — veröffentlichte Dosierungen von 20 mg/kg/Tag in diätinduzierten Adipositas-Mausmodellen haben eine Reduktion der Fettmasse, verbesserte Glukosetoleranz und verminderte hepatische Lipidakkumulation gezeigt; das kanonische 3T3-L1-Differenzierungsmodell zeigt reduzierte Lipogenese
• Forschung zu Skelettmuskel-Stammzellen und Alterungsprozessen — veröffentlichte Dosierungen von 5–10 mg/kg in kardiotoxininduzierten Muskelverletzungs-Mausmodellen haben eine beschleunigte Satellitenzellproliferation und verbesserte Regenerationsfähigkeit gezeigt, insbesondere bei älteren Tieren mit erhöhter NNMT-Expression
• Stromale Krebsstoffwechselforschung — 5-Amino-1MQ wurde in veröffentlichten intraperitonealen HeyA8-Ovarialkarzinom-Metastasen-Mausmodellen (bis zu 60 mg/kg/Tag) eingesetzt, um die stromale NNMT-Aktivität und die peritoneale Tumorlast zu reduzieren; auch erforscht in stroma-zielgerichteten Studien bei Pankreas-, Prostata- und Nierenkrebsmodellsystemen, wo NNMT-Expression im Stroma-Kompartiment hoch ist
• Forschung zu Methylierungspotenzial und Ein-Kohlenstoff-Stoffwechsel — Forscher, die das SAM:SAH-Verhältnis, globale Histonmethylierung oder DNA-Methylierung untersuchen, können 5-Amino-1MQ als Werkzeug nutzen, um das zelluläre Methylierungspotenzial zu stören, ohne direkt DNA- oder Histonmethyltransferasen zu hemmen
• Kombinationsforschung zu mitochondrialer Bioenergetik — Protokolle kombinieren manchmal 5-Amino-1MQ (NAD⁺-Vorläufer-Schonung) mit NAD⁺ (direkte Vorläufer-Supplementierung) oder SS-31 (kardiolipinbindendes mitochondrial-zielgerichtetes Peptid), um Beiträge von Upstream-Substraten vs. Downstream-Elektronenfluss zur mitochondrialen bioenergetischen Leistung zu untersuchen

Für einen breiteren Kontext zu NAD⁺-Achse und mitochondrialen/metabolischen Forschungsverbindungen in diesem Katalog, siehe NAD⁺ (oxidierter Dinucleotid-Coenzym, zentrales Elektronentransport-Substrat), MOTS-c (mitochondrial abgeleitetes metabolisch-regulierendes Peptid), SS-31 (Elamipretide) (mitochondrial zielgerichtetes kardiolipinbindendes Peptid), und L-Carnitin (mitochondrialer Langketten-Fettsäure-Shuttle). Durchsuchen Sie den vollständigen Forschungspeptide & -verbindungen Katalog für verwandte Verbindungen, oder sehen Sie die kuratierten Langlebigkeits-Forschungsverbindungen und Fettabbau-Forschungspeptide Hubs.

Verfügbare Stärken und Konzentrationen

MedsBase führt 5-Amino-1MQ in drei lyophilisierten Fläschchengrößen, kalibriert für typische Forschungsprotokoll-Längen. Jede Stärke ist in 10er- oder 20er-Packungsformaten erhältlich:

Alle drei Stärken sind die gleiche chemische Substanz (lyophilisiertes 5-Amino-1-methylchinoliniumiodid, ≥99% HPLC-Reinheit). Der 50 mg-Behälter bietet die niedrigsten Kosten pro mg für große In-vivo-Protokolle (ein einzelner 50 mg-Behälter deckt etwa zwei Wochen einer Dosierung von 20 mg/kg/Tag bei einer 20 g schweren Maus oder etwa drei Tage bei 60 mg/kg/Tag bei einer 30 g schweren Ratte ab). Forscher sollten spezifische Dosierungsbereiche aus der begutachteten Fachliteratur bestimmen, die für das Protokoll geeignet sind.

Vergleich — 5-Amino-1MQ vs NAD⁺

5-Amino-1MQ und NAD⁺ sind beide NAD-Achsen-Forschungsverbindungen, greifen jedoch an völlig unterschiedlichen Punkten desselben Stoffwechselkreislaufs ein. NAD⁺ ergänzt den Dinucleotidpool direkt – nützlich, wenn das Ziel darin besteht, die Verfügbarkeit von Downstream-Redox-/Sirtuin-/PARP-Substraten zu erhöhen. 5-Amino-1MQ blockiert den NNMT-katalysierten terminalen Verbrauch von Nicotinamid – nützlich, wenn das Ziel darin besteht, die Erschöpfung des NAD⁺ Vorläuferpools durch zelluläre Methylationsachsen-Crosstalk zu verlangsamen. Die beiden Verbindungen sind mechanistisch komplementär, und Forschungsprotokolle kombinieren sie manchmal, um die Beiträge von Upstream-Substrat (NAD⁺) vs Downstream-Vorläuferschonung (5-Amino-1MQ) zum NAD-Achsen-Output zu untersuchen.

Für Forschung mit Fokus auf NAD⁺-Achsen-Vorläuferverbrauch durch NNMT, Adipozyten-Lipogenese oder Muskel-Stammzellen-Biologie ist 5-Amino-1MQ das kanonische pharmakologische Werkzeug. Für Forschung mit Fokus auf direkte NAD⁺-Pool-Supplementierung, Sirtuin-Biologie oder NAD-abhängige Redox-Regulation ist, NAD⁺ die gezieltere Verbindung. Siehe auch MOTS-c für mitochondriale Peptid-Signal-Forschung und SS-31 (Elamipretide) für kardiolipin-bindende mitochondriale Ziel-Forschung.

Lagerung und Rekonstitution

Vor der Rekonstitution: Lagern Sie lyophilisierte Fläschchen gekühlt bei 2–8 °C in der Originalverpackung für kurzfristige Arbeitsbestände. Für die Langzeitlagerung frieren Sie ungeöffnete Fläschchen bei −20 °C ein (stabil ≥36 Monate bei −20 °C; ≥12 Monate bei 2–8 °C). Lyophilisiertes 5-Amino-1MQ ist deutlich stabiler als die meisten lyophilisierten Peptide, da die kleine Molekül-Chinolinium-Salz-Struktur keine Amidbindungen oder Disulfidbrücken zur Hydrolyse aufweist. Schützen Sie vor längerer direkter Lichteinwirkung.

Rekonstitutionsverfahren: Injizieren Sie bakteriostatisches Wasser, steriles Wasser oder steriles PBS an die Seitenwand des Fläschchens (nicht direkt auf den lyophilisierten Kuchen). Für ein 5 mg-Fläschchen ergibt 1,0 mL Verdünnungsmittel eine Arbeitskonzentration von 5 mg/mL; 0,5 mL ergibt 10 mg/mL. Für ein 10 mg-Fläschchen ergibt 1,0 mL 10 mg/mL; 2,0 mL ergibt 5 mg/mL. Für ein 50 mg-Fläschchen ergibt 1,0 mL 50 mg/mL (die praktische Löslichkeitsgrenze in wässrigem Puffer); 5,0 mL ergibt eine verdünntere Arbeitslösung von 10 mg/mL. 5-Amino-1MQ löst sich sehr schnell durch sanftes Schwenken — typischerweise innerhalb von 10–30 Sekunden — da das quartäre Ammoniumsalz hoch hydrophil ist und keine gefaltete Struktur aufweist, die gestört werden könnte. Für in-vitro Zellkulturarbeit ist DMSO ebenfalls ein geeignetes Rekonstitutionslösungsmittel (Stammlösung bis zu 100 mM); verdünnen Sie Arbeitslösungen kurz vor Gebrauch in wässrige Medien. Nach Rekonstitution in wässrigem Puffer lagern Sie das Fläschchen bei 2–8 °C und verwenden es innerhalb von 30 Tagen. Schützen Sie vor Licht. Verwerfen Sie bei Trübung, Partikeln oder deutlicher Farbveränderung.

Häufig gestellte Fragen

Ist 5-Amino-1MQ ein Peptid?

Nein. 5-Amino-1MQ ist ein kleines Molekül aus der Klasse der Chinolinium-Quaternary-Ammoniumsalze (Molekulargewicht 286,11 g/mol als Iodid), nicht ein Peptid. Wir führen es in unserem Forschungspeptid-Katalog neben NAD⁺ und L-Carnitin weil es eine komplementäre Rolle in der mitochondrialen/metabolischen/NAD-Achsen-Forschung spielt und im gleichen lyophilisierten Fläschchenformat geliefert wird. In der Spezifikationstabelle ist die Sequenzzeile aus diesem Grund mit “n/a” markiert.

Was bewirkt die NNMT-Hemmung tatsächlich in Zellen?

NNMT (Nicotinamid-N-Methyltransferase) verbraucht sowohl Nicotinamid (die Vorstufe von NAD⁺) als auch S-Adenosyl-L-Methionin (SAM, den universellen Methylgruppendonor) zur Produktion von 1-Methylnicotinamid (1-MNA) und S-Adenosylhomocystein (SAH). Wenn NNMT durch 5-Amino-1MQ gehemmt wird, bleiben beide Substrate erhalten: Die intrazelluläre Verfügbarkeit von NAD⁺ -Vorläufern steigt (da Nicotinamid nun für den NAMPT-NMNAT-Salvage-Weg zu NMN und NAD⁺verfügbar ist), und intrazelluläres SAM steigt während SAH sinkt (was das zelluläre Methylierungspotenzial – das SAM:SAH-Verhältnis – erhöht). Diese beiden biochemischen Primäreffekte führen zu den in publizierten Studien dokumentierten zellulären Phänotypen: reduzierter Lipogenese in Adipozyten, beschleunigte Reparatur von Muskelstammzellen und reduzierter tumorunterstützender Metabolismus im Krebsstroma.

Wie unterscheidet sich 5-Amino-1MQ von NMN, NR oder Niacinamid?

NMN, NR und Niacinamid sind alle NAD⁺-Vorläuferverbindungen — sie tragen zum NAD⁺ -Pool von oben bei, indem sie verwertbare Vorläufer liefern. 5-Amino-1MQ macht das Gegenteil: Es blockiert den terminalen Verbrauch von Nicotinamid durch NNMT und schont den Vorläuferpool von unten. Mechanistisch ergänzen sich die beiden Ansätze — veröffentlichte Kombinationsforschung hat untersucht, ob die gleichzeitige Verabreichung eines Vorläufers (NMN oder NR) mit einem Schonmittel (5-Amino-1MQ) einen additiven oder superadditiven Effekt auf die NAD⁺ -Spiegel im Vergleich zu jeder Intervention allein hat.

Welche veröffentlichten Dosierungsbereiche wurden in der Mausforschung verwendet?

Die am häufigsten zitierte Dosis für Mausprotokolle ist 20 mg/kg/Tag für Studien zu ernährungsbedingter Fettleibigkeit (4–8 Wochen täglicher intraperitonealer oder oraler Verabreichung). Die Forschung zur Muskelreparatur nach Verletzungen hat 5–10 mg/kg verwendet. Die HeyA8-Forschung zu Ovarialkarzinom-Metastasen hat bis zu 60 mg/kg/Tag ohne berichtete Nebenwirkungen in den veröffentlichten Studien verwendet. Forscher sollten die Primärliteratur konsultieren (Neelakantan et al. 2017–2019, Sampath et al. 2018, nachfolgende NNMT-Pfad-Reviews) für art-, modell- und endpunktspezifische Dosierungsrichtlinien.

Welche Verabreichungswege werden in der veröffentlichten Forschung verwendet?

Die intraperitoneale (IP) Verabreichung bei Nagetieren ist der häufigste Weg in der veröffentlichten In-vivo-Forschung, da sie eine zuverlässige systemische Exposition bietet und für wiederholte tägliche Dosierungen praktisch ist. Die orale Verabreichung (Schlundsonde oder Trinkwasser) wurde auch in chronischen Dosierungsprotokollen verwendet. Subkutane und intravenöse Wege sind weniger verbreitet, aber dokumentiert. Für In-vitro-Arbeiten wird die Verbindung direkt dem Kulturmedium in mikromolaren Konzentrationen zugesetzt.

Kann 5-Amino-1MQ in Forschungsprotokollen mit NAD⁺, MOTS-c oder SS-31 kombiniert werden?

Ja — die vier Verbindungen zielen auf verschiedene Ebenen der mitochondrialen und NAD-Achsen-Biologie ab und werden häufig in der Forschung kombiniert, die darauf abzielt, die Beiträge von Upstream-Substrat vs. Downstream-Elektronenfluss vs. Cardiolipin / innerer Membranstruktur zur mitochondrialen Leistung zu untersuchen. Sie sind chemisch stabil in Lösung zusammen. Rekonstituieren Sie jede zunächst separat, um Stabilität und Konzentrationsgenauigkeit festzustellen, und kombinieren Sie sie dann unmittelbar vor der Verwendung, anstatt rekonstituierte Fläschchen gemeinsam zu lagern. Die am meisten untersuchte Kombination in der veröffentlichten Literatur ist 5-Amino-1MQ mit NAD⁺ -Vorläufern (NMN oder NR), wie oben beschrieben; Kombinationen mit Peptidverbindungen sind weniger veröffentlicht, aber mechanistisch sinnvoll.

Warum ist 5-Amino-1MQ nicht von der FDA zugelassen?

5-Amino-1MQ ist eine relativ neue Forschungsverbindung (die Substratstellen-Selektivität wurde erstmals 2017 von Neelakantan et al. veröffentlicht) und hat bislang keine klinische Entwicklung am Menschen durchlaufen. Der NNMT-Inhibitor-Bereich ist in der frühen Phase der Wirkstoffentwicklung aktiv — mehrere Inhibitoren der zweiten Generation befinden sich in der präklinischen Entwicklung — aber keine Verbindung dieser Klasse hat bisher klinische Studien am Menschen abgeschlossen. 5-Amino-1MQ bleibt das am meisten veröffentlichte Referenzwerkzeug für die selektive NNMT-Hemmung in der Laborforschung.

Wie vergleicht sich die Selektivität von 5-Amino-1MQ mit breiteren Methyltransferase-Inhibitoren?

5-Amino-1MQ ist ein substratstellen-spezifischer Inhibitor – er bindet an die Nicotinamid-Substrattasche von NNMT und interagiert nicht mit der SAM-Cofaktor-Tasche. Dies unterscheidet sich mechanistisch von SAM-kompetitiven Methyltransferase-Inhibitoren (wie Sinefungin oder Methylthioadenosin-Analoga), die die Cofaktor-Tasche adressieren und somit ein breites Spektrum an Methyltransferasen hemmen. Der substratstellen-spezifische Ansatz verleiht 5-Amino-1MQ seine Selektivität gegenüber GNMT, PNMT, COMT und anderen SAM-abhängigen Enzymen und macht es zu einem nützlichen Werkzeug für die Erforschung NNMT-spezifischer Biologie, anstatt als Pan-Methyltransferase-Inhibitor zu wirken.

Weitere Forschungssubstanzen für NAD-Achsen- und Stoffwechselforschung

• NAD⁺ — Oxidierter Dinukleotid-Coenzym — Forschung zur direkten NAD-Pool-Supplementierung
• MOTS-c — Mitochondrial abgeleitetes Peptid — Stoffwechsel- und Insulinempfindlichkeitsforschung
• SS-31 (Elamipretide) — Cardiolipin-bindendes mitochondrial adressiertes Peptid
• Epitalon — Pineal-Achsen-Tetrapeptid-Bioregulator — Telomerase-/Langlebigkeitsforschung
• L-Carnitin — Mitochondrialer Langketten-Fettsäure-Shuttle — begleitende niedermolekulare Verbindung
• BAC-Wasser (Bakteriostatisches Wasser) — Erforderlich zur Rekonstitution lyophilisierter Fläschchen — steriles, 0,9% Benzylalkohol-konserviertes Lösungsmittel

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