一、基本信息
英文名称:LL-37 peptide;Human cathelicidin antimicrobial peptide LL-37 中文名称:LL-37 多肽;人源抗菌肽 LL-37 氨基酸序列:由 37 个氨基酸组成,序列为亮氨酸 - 亮氨酸 - 甘氨酸 - 天冬酰胺 - 苯丙氨酸 - 苯丙氨酸 - 精氨酸 - 赖氨酸 - 丝氨酸 - 赖氨酸 - 谷氨酸 - 赖氨酸 - 异亮氨酸 - 甘氨酸 - 赖氨酸 - 谷氨酸 - 苯丙氨酸 - 赖氨酸 - 精氨酸 - 异亮氨酸 - 缬氨酸 - 谷氨酰胺 - 精氨酸 - 异亮氨酸 - 赖氨酸 - 天冬氨酸 - 苯丙氨酸 - 亮氨酸 - 精氨酸 - 天冬酰胺 - 亮氨酸 - 缬氨酸 - 脯氨酸 - 精氨酸 - 苏氨酸 - 谷氨酸 - 丝氨酸。 单字母序列:LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES 三字母序列:Leu-Leu-Gly-Asp-Phe-Phe-Arg-Lys-Ser-Lys-Glu-Lys-Ile-Gly-Lys-Glu-Phe-Lys-Arg-Ile-Val-Gln-Arg-Ile-Lys-Asp-Phe-Leu-Arg-Asn-Leu-Val-Pro-Arg-Thr-Glu-Ser 分子量:约 4492.8 Da 分子式:C₂₀₃H₃₂₈N₆₄O₅₈S 等电点(pI):约 10.8 供应商:上海楚肽生物科技有限公司展开剩余73%二、结构特点
两亲性 α- 螺旋结构:LL-37 在生理条件下形成典型的 α- 螺旋,其一侧为带正电的氨基酸(Lys、Arg),另一侧为疏水氨基酸(Leu、Ile、Val),这种结构使其能够通过静电作用与细菌膜的负电荷磷脂结合,并插入膜内形成孔洞,导致细菌死亡。 柔性铰链区:序列中间的 Gly 和 Pro 残基(如第 3 位 Gly 和第 28 位 Pro)形成柔性铰链,允许多肽在结合不同靶点时调整构象,例如在中和内毒素时通过铰链区弯曲包裹脂多糖(LPS)。 翻译后修饰:LL-37 由 hCAP-18 前体经蛋白酶切割产生,其 C 端的精氨酸残基(如第 33 位 Arg)可能被酰胺化,增强其抗菌活性和稳定性。三、理化性质
溶解性:在中性 pH 下易溶于水和 PBS,但高浓度时可能因疏水相互作用形成聚集体。建议在低浓度(<100 μM)下使用,或加入少量 DMSO 助溶。 稳定性:对热和蛋白酶具有一定耐受性,在 37℃下孵育 24 小时仍保持活性,但长期储存需冷冻干燥并避光保存。其 α- 螺旋结构在高盐或有机溶剂中可能解旋,导致活性下降。 电荷特性:在生理 pH(7.4)下带 + 8 至 + 10 净电荷,强阳离子性使其能够与细菌膜、DNA、肝素等带负电的分子结合,同时避免被宿主细胞膜排斥。四、作用机理
直接抗菌作用:
膜破坏机制:LL-37 通过静电作用吸附到细菌膜表面,疏水侧插入磷脂双层,形成跨膜孔洞,导致胞内物质泄漏。对革兰氏阳性菌(如金黄色葡萄球菌)和阴性菌(如大肠杆菌)均有效,且对生物膜有显著破坏作用。 中和内毒素:通过结合 LPS 的脂质 A 部分,抑制其与 TLR4 受体的相互作用,减少炎症因子释放,降低脓毒症风险。免疫调节功能:
趋化免疫细胞:LL-37 通过与 CXCR2 受体结合,招募中性粒细胞、单核细胞和 T 细胞至感染部位,增强局部免疫应答。 抗炎与促炎平衡:在低浓度下促进抗炎因子(如 IL-10)释放,抑制过度炎症;高浓度时激活促炎信号(如 NF-κB),清除病原体。 伤口愈合:刺激成纤维细胞迁移和胶原合成,促进上皮细胞增殖,并通过 P2X7 受体诱导粘蛋白表达,修复受损组织。新兴功能:
抗淀粉样蛋白聚集:LL-37 通过结合 α- 突触核蛋白寡聚体,抑制其神经毒性,为帕金森病治疗提供新方向。 超声增强抗菌:其衍生肽 FFRK8 在超声波作用下激活压电效应,增强膜穿透和活性氧生成,显著提高对耐药菌的清除效率。五、研究历程
发现与命名:1995 年,LL-37 作为 hCAP-18 前体的 C 端活性片段被首次分离,因其 N 端前两个氨基酸为亮氨酸(Leu)而得名(LL),后续研究证实其具有广谱抗菌活性。 功能拓展: 2000 年代:研究揭示 LL-37 不仅抗菌,还参与免疫调节、伤口愈合和血管生成6。 2010 年后:发现其在神经退行性疾病(如帕金森病、阿尔茨海默病)中的潜在作用,通过抑制有毒蛋白聚集保护神经元。 2020 年代:LL-37 衍生肽与超声技术结合,开发出新型抗菌策略,显著提升对耐药菌的治疗效果。 临床转化:LL-37 及其衍生物(如 OP-215)已进入临床试验,用于治疗慢性中耳炎、皮肤感染和神经退行性疾病。六、相关多肽
结构同源多肽: hCAP-18:LL-37 的前体蛋白,广泛表达于中性粒细胞和上皮细胞,经蛋白酶切割释放 LL-37。 mCRAMP:小鼠同源抗菌肽,序列与 LL-37 高度相似,功能可替代。 功能相关多肽: β- 防御素:另一类阳离子抗菌肽,通过不同膜破坏机制发挥作用,与 LL-37 协同增强抗菌效果。 FFRK8:LL-37 衍生的八肽,具有超声响应抗菌特性,用于耐药菌感染治疗。七、相关文献
Gudmundsson, G. H. et al. "The human antimicrobial peptide LL-37 is widely expressed in human tissues." Journal of Infectious Diseases, 1996, 173(4): 1136-1141. Zanetti, M. "Cathelicidins, multifunctional peptides of the innate immunity." Journal of Leukocyte Biology, 2004, 75(3): 39-48.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。
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