Indolicidin CAS 140896-21-5

Indolicidinlà một peptide ngắn có hoạt tính kháng khuẩn, thuộc loại peptide kháng khuẩn tự nhiên. Bao gồm 13 gốc axit amin, các axit amin này được liên kết với nhau thông qua liên kết peptide để tạo thành chuỗi peptide nhỏ gọn. Trong dung dịch, nó thể hiện cấu trúc xoắn ốc tạo điều kiện thuận lợi cho sự tương tác của nó với các phân tử hoặc cấu trúc tế bào khác. Do thành phần và trình tự axit amin cụ thể, nó có thể liên kết có chọn lọc với các mục tiêu trong sinh vật, từ đó phát huy hoạt tính kháng khuẩn. Trong điều kiện thích hợp, nó có thể duy trì sự ổn định về cấu trúc và hoạt động. Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao hơn, liên kết peptide của nó có thể bị phá vỡ, dẫn đến thay đổi cấu trúc và mất hoạt tính. Vì vậy, trong nghiên cứu và ứng dụng cần phải kiểm soát nhiệt độ thí nghiệm để đảm bảo tính ổn định và hoạt động của nó. Là một peptide kháng khuẩn tự nhiên, nó có nhiều chức năng như kháng khuẩn, điều hòa miễn dịch, chống{8}}khối u và kháng vi-rút.

Indolicidinthể hiện hoạt động kháng khuẩn-phổ rộng chống lại nhiều loại vi sinh vật, bao gồm nhiều loại vi khuẩn gram âm-hiếu khí, vi khuẩn gram-dương và nấm. Phổ hoạt động rộng này làm cho nó trở thành một ứng cử viên đầy hứa hẹn cho liệu pháp kháng khuẩn.

Các thí nghiệm in vitro đã chứng minh khả năng diệt khuẩn cao của nó, với khả năng tiêu diệt gần như hoàn toàn- các chủng gây bệnh thông thường như Escherichia coli và Staphylococcus aureus. Hiệu quả này làm nổi bật tiềm năng của nó như một chất chống vi trùng.

Mặc dù có hoạt tính kháng khuẩn đáng kể nhưng ứng dụng lâm sàng còn hạn chế do nó gây độc tế bào đối với hồng cầu, dễ gây tan máu. Ngoài ra, ái lực cao của nó trong việc liên kết với lipopolysacarit bề mặt, đồng thời góp phần vào tác dụng kháng khuẩn, cũng có thể dẫn đến sự phát triển tính kháng thuốc ở một số mầm bệnh.

Để khắc phục những hạn chế này, các nhà nghiên cứu đã phát triển nhiều dẫn xuất và chất tương tự khác nhau. Ví dụ, Indolicidin acetate và Indolicidin TFA là các dẫn xuất thu được thông qua biến đổi hóa học nhằm duy trì hoạt động kháng khuẩn đồng thời giảm độc tính cho hồng cầu. Hơn nữa, một số nghiên cứu đã cố gắng nâng cao phổ kháng khuẩn và giảm độc tính tế bào bằng cách thay đổi trình tự axit amin, chẳng hạn như X-indolicidin, được hình thành bằng cách oxy hóa hai chuỗi bên vòng indole và giữ nguyên trình tự axit amin cũng như hoạt tính kháng khuẩn trong khi có khả năng kháng protease.

Indolicidincũng chứng tỏ đặc tính kháng vi-rút, đặc biệt là chống lại một số loại vi-rút như HIV-1 và vi-rút herpes simplex. Cơ chế kháng virus của nó hơi khác so với tác dụng kháng nấm. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nó có thể liên kết trực tiếp với DNA, cản trở sự hình thành các phức hợp DNA tích phân thay vì liên kết với chính cụm từ đó. Sự liên kết này có thể ức chế một loạt enzyme liên quan đến quá trình xử lý DNA, do đó ức chế sự nhân lên của virus.

1. Tăng cường phản ứng miễn dịch

Indolicidinđã được chứng minh là làm tăng phản ứng của hệ miễn dịch, giúp cơ thể chống lại nhiễm trùng và bệnh tật tốt hơn. Điều này là do khả năng tương tác với các tế bào miễn dịch và kích thích chúng tăng cường khả năng phòng vệ mạnh mẽ hơn.

2. Điều chế sản xuất Cytokine

Cytokine là các phân tử tín hiệu đóng vai trò then chốt trong việc điều hòa miễn dịch. Nó có thể ảnh hưởng đến việc sản xuất các cytokine, chẳng hạn như interleukin và chemokine, có liên quan đến việc điều phối các phản ứng miễn dịch. Bằng cách điều chỉnh môi trường cytokine, nó có thể chuyển sự cân bằng miễn dịch sang trạng thái thuận lợi hơn để chống lại mầm bệnh hoặc khối u.

3. Ảnh hưởng lên tế bào miễn dịch bẩm sinh

Các tế bào miễn dịch bẩm sinh, chẳng hạn như bạch cầu trung tính, đại thực bào và tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK), là tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại nhiễm trùng. Nó có thể tăng cường hoạt động của các tế bào này, khiến chúng hiệu quả hơn trong việc tiêu diệt mầm bệnh hoặc nhắm mục tiêu vào các tế bào bất thường.

4. Vai trò tiềm năng trong khả năng miễn dịch thích ứng

Mặc dù tác động trực tiếp đến khả năng miễn dịch thích ứng (phản ứng của tế bào T và B) chưa được nghiên cứu rộng rãi, nhưng khả năng điều chỉnh các phản ứng miễn dịch bẩm sinh của nó có thể ảnh hưởng gián tiếp đến các phản ứng miễn dịch thích ứng. Ví dụ: bằng cách tăng cường kích hoạt và di chuyển các tế bào đuôi gai, nó có thể thúc đẩy việc tạo ra các phản ứng tế bào T đặc hiệu với kháng nguyên-.

5. Thuộc tính chống viêm

Ngoài hoạt tính kháng khuẩn trực tiếp, nó còn có đặc tính chống{0}}viêm. Điều này rất quan trọng trong việc ngăn ngừa tình trạng viêm quá mức, có thể gây tổn hại cho các mô và cơ quan. Bằng cách điều chỉnh các con đường viêm, nó góp phần duy trì cân bằng nội môi miễn dịch.

Indolicidinlà một peptide kháng khuẩn tự nhiên (AMP) bao gồm 13 axit amin, ban đầu được phân lập từ bạch cầu trung tính của bò. Cấu trúc tryptophan (Trp) và proline (Pro) độc đáo của nó mang lại cho nó-các hoạt động kháng khuẩn, kháng vi-rút và kháng nấm phổ rộng, cũng như tác dụng ức chế trên một số tế bào ung thư. Do giá trị ứng dụng lâm sàng tiềm năng của nó, việc tổng hợp và sản xuất Indolicidin đã trở thành một điểm nóng nghiên cứu. Bài viết này sẽ trình bày chi tiết về thông tin sản xuất từ ​​bốn khía cạnh: tổng hợp hóa học, biểu hiện tái tổ hợp, tối ưu hóa cải biến và những thách thức trong-sản xuất quy mô lớn.

Phương pháp biểu hiện tái tổ hợp

Để giảm chi phí và đạt được sản xuất ở quy mô-lớn, các nhà nghiên cứu đã cố gắng biểu hiện Indolicidin thông qua quá trình tái tổ hợp hệ thống tế bào hoặc vi sinh vật.

Hệ thống biểu hiện nhân sơ

Vi khuẩn vật chủ: Escherichia coli (E. coli) là vật chủ được sử dụng phổ biến nhất nhưng cần giải quyết các vấn đề sau:

Độc tính: Indolicidin có tác dụng diệt tế bào vật chủ. Thời gian biểu hiện cần được kiểm soát chặt chẽ bằng cách sử dụng các bộ khởi động cảm ứng (chẳng hạn như T7 hoặc araBAD).

Độ hòa tan: Dễ hình thành các thể vùi. Cần có thẻ Fusion (chẳng hạn như SUMO, Trx) để tăng cường khả năng hòa tan. Peptide mục tiêu có thể được giải phóng sau đó thông qua quá trình phân cắt bằng enzyme.

Tối ưu hóa quy trình:

Biểu hiện ở nhiệt độ thấp (20-25 độ ) dẫn đến giảm sự hình thành thể vùi.

Peptide tín hiệu bài tiết (như PelB) được sử dụng để tiết peptide vào khoang ngoại chất, do đó làm giảm độc tính nội bào.

 

Hệ thống biểu hiện sinh vật nhân chuẩn

Hệ thống men (như Pichia pastoris):

Ưu điểm: Có khả năng sửa đổi hậu dịch mã, phù hợp với các peptit phức tạp.

Thách thức: Indolicidin có thể bị phân hủy bởi protease nấm men, do đó cần phải sử dụng chủng thiếu hụt protease.

Tế bào động vật có vú: Quá tốn kém, chỉ nhằm mục đích nghiên cứu.

 

Xử lý xuôi dòng

Phá vỡ và thu giữ tế bào: Các tế bào bị phá vỡ bằng cách sử dụng sóng siêu âm hoặc-đồng nhất áp suất cao và protein tổng hợp được tinh chế thông qua sắc ký ái lực.

Phân tách và tinh chế bằng enzyme: Sử dụng enterokinase hoặc SUMO protease để loại bỏ thẻ, sau đó thực hiện tinh chế-pha đảo HPLC của peptide mục tiêu.

Chú phổ biến: indolicidin cas 140896-21-5, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, bán buôn, mua, giá, số lượng lớn, để bán