1. 基本信息
英文名称:Candidalysin
中文名称:白念珠菌溶素
氨基酸序列:丝氨酸 - 异亮氨酸 - 异亮氨酸 - 甘氨酸 - 异亮氨酸 - 异亮氨酸 - 甲硫氨酸 - 甘氨酸 - 异亮氨酸 - 亮氨酸 - 甘氨酸 - 天冬酰胺 - 异亮氨酸 - 脯氨酸 - 谷氨酰胺 - 缬氨酸 - 异亮氨酸 - 谷氨酰胺 - 异亮氨酸 - 异亮氨酸 - 甲硫氨酸 - 丝氨酸 - 异亮氨酸 - 缬氨酸 - 赖氨酸 - 丙氨酸 - 苯丙氨酸 - 赖氨酸 - 甘氨酸 - 天冬酰胺 - 赖氨酸
单字母序列:SIIGIIMGILGNIPQVIQIIMSIVKAFKGNK
三字母序列:Ser-Ile-Ile-Gly-Ile-Ile-Met-Gly-Ile-Leu-Gly-Asn-Ile-Pro-Gln-Val-Ile-Gln-Ile-Ile-Met-Ser-Ile-Val-Lys-Ala-Phe-Lys-Gly-Asn-Lys
分子量:约 3455.04 Da(不同文献报道略有差异 )
展开剩余84%分子式:C₁₅₉H₂₅₅N₄₃O₄₄S₂ 或 C₁₅₃H₂₆₆N₃₈O₃₈S₂(不同文献报道略有差异)
等电点:约 10.8(因计算方法和条件不同,具体数值可能有波动)
CAS 号:1906866 - 53 - 2
所有产品仅用作实验室科学研究,不为任何个人用途提供产品和服务。
Candidalysin 是由白色念珠菌的 ECE1 基因编码,是一种由 31 个氨基酸残基组成的阳离子多肽,无分子内二硫键,C 端为带正电荷的赖氨酸(Lys),N 端为丝氨酸(Ser) 。其结构富含精氨酸和赖氨酸残基,赋予了它正电荷特性,这对于其与带负电荷的宿主细胞膜相互作用至关重要。此外,Candidalysin 具有两亲性 α- 螺旋结构,这种结构特征使其能够插入并破坏宿主细胞膜的完整性。
2. 日常作用
Candidalysin 主要由白色念珠菌在特定条件下分泌产生,白色念珠菌通常与人体共生,但在机体免疫功能下降、菌群失衡等情况下可转变为致病菌,此时 Candidalysin 发挥关键作用。
细胞膜损伤:Candidalysin 带正电荷,能够与宿主细胞膜表面带负电荷的磷脂头部等成分通过静电引力相互吸引。凭借其两亲性 α- 螺旋结构,它可以插入到细胞膜的脂质双分子层中。随着更多的 Candidalysin 分子结合并插入细胞膜,会导致细胞膜局部结构紊乱,形成跨膜孔道或破坏细胞膜的完整性。例如,在口腔上皮细胞感染中,随着 Candidalysin 水平积累,可通过检测乳酸脱氢酶释放以及钙离子内流来衡量其对细胞膜的破坏,这是膜不稳定和细胞损伤的特征。
免疫反应激活:
上皮细胞免疫激活:上皮细胞能够识别 Candidalysin(也被称为 Ece1-III 62–92k)且不伤害自身细胞,这表明在黏膜感染期间真菌分泌的该毒素可被识别。上皮免疫主要通过丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号传导,更具体地说是 p38 途径实现。该途径会导致激活 AP-1 转录因子 c-fos 和 ERK1/2 途径,ERK1/2 途径又会激活丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶 1(MAPK phosphatase 1),从而调节免疫反应。
巨噬细胞炎症小体激活:Candidalysin 可导致巨噬细胞中 IL-1β 释放并驱动炎症小体激活。
适应性免疫关联:虽然野生型和酵母锁定细胞之间的早期定植适应度差异与 IgA 反应无关,但在以后的时间点,粘膜 IgA 可能会优先靶向菌丝白色念珠菌,限制白色念珠菌的适应度,说明适应性免疫在白色念珠菌定植中也发挥作用,而 Candidalysin 作为白色念珠菌菌丝态分泌的毒素,在此过程中可能间接受到影响。
肠道定植新发现:在强大的细菌微生物组存在的情况下,菌丝特异性的毒素 Candidalysin 在促进白色念珠菌定植方面发挥着关键作用。Candidalysin 能直接抑制细菌,从而限制其代谢输出并促进白色念珠菌定植的建立。
3. 制作方法
目前实验室合成 Candidalysin 主要采用化学合成法中的固相合成技术:
树脂选择与氨基酸偶联:首先选择合适的固相树脂,如 Wang 树脂等,将第一个氨基酸的羧基端通过共价键连接到树脂上。然后,将保护好侧链基团的氨基酸与连接在树脂上的氨基酸进行偶联反应,通常使用缩合剂如 N,N'- 二环己基碳二亚胺(DCC)或 1 - 乙基 - 3-(3 - 二甲基氨基丙基) 碳二亚胺盐酸盐(EDC)等,在合适的反应溶剂如 N,N - 二甲基甲酰胺(DMF)中进行反应,促使氨基酸之间形成肽键。
去保护与下一轮偶联:完成一次偶联反应后,需要去除连接在新添加氨基酸氨基上的保护基团,常用的保护基团有 9 - 芴甲氧羰基(Fmoc),通过使用哌啶等试剂在 DMF 溶液中进行去保护反应。去保护完成后,进行下一个保护氨基酸的偶联反应,如此循环,按照 Candidalysin 的氨基酸序列逐步将氨基酸连接起来。
切割与纯化:当所有氨基酸都连接完成后,使用合适的试剂将合成好的多肽从树脂上切割下来,同时去除氨基酸侧链上的保护基团,如使用三氟乙酸(TFA)等试剂进行切割反应。切割后的粗品多肽通过高效液相色谱(HPLC)等方法进行纯化,根据 Candidalysin 的分子量、疏水性等特性选择合适的色谱柱和洗脱条件,得到高纯度的 Candidalysin。
此外,也可利用基因工程方法生产 Candidalysin:
基因克隆:从白色念珠菌中克隆出编码 Candidalysin 的基因序列,对该基因进行修饰和优化,使其适合在表达系统中高效表达,例如添加合适的启动子、终止子等调控元件。
载体构建与转化:将优化后的基因序列插入到合适的表达载体中,如大肠杆菌常用的 pET 系列载体等,构建重组表达载体。将重组表达载体转化到宿主细胞中,如大肠杆菌 BL21 等感受态细胞。
诱导表达与分离纯化:在合适的条件下培养转化后的宿主细胞,当细胞生长到一定阶段,通过添加诱导剂如异丙基 -β-D - 硫代半乳糖苷(IPTG)等诱导 Candidalysin 基因的表达。表达完成后,收集细胞,通过超声破碎、离心等方法将细胞内的 Candidalysin 释放出来,然后采用亲和层析、离子交换层析等多种层析技术对 Candidalysin 进行分离纯化,获得目标产物。
4. 保存方法
Candidalysin 一般建议密封保存,避湿避光。具体而言:
干粉状态:将 Candidalysin 以干粉形式置于 - 20℃或更低温度的冰箱中保存,可减少其降解和化学变化。为防止反复冻融对多肽造成损害,建议将其分成小包装保存,每次使用时取出一小包,避免剩余部分反复冻融。
溶液状态:如果将 Candidalysin 溶解在溶液中,应使用无菌水、弱酸性或弱碱性缓冲液(如 pH 值在 6.5 - 8.0 之间的磷酸盐缓冲液等)进行溶解。溶液保存时同样需密封,置于 4℃短期保存(一般不超过 1 - 2 周);若需长期保存,则应置于 - 20℃,但也要注意避免反复冻融,同时定期检查溶液是否有微生物污染或多肽降解情况,可通过 HPLC 等方法检测其纯度和含量变化。
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