AbMole 生物實驗中常用的抗生素講解

AbMole|生物實驗中常用的抗生素講解抗生素主要是由細菌、霉菌或其他微生物產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物或人工合成的類似物，在篩選穩(wěn)定表達株、抑制微生物或腫瘤細胞、調節(jié)細胞等方面發(fā)揮重要作用。針對研究中常用的抗生素，為大家逐一介紹。實驗篩選用抗生素01G-418disulfate

(遺傳霉素)G-418disulfate（M2719）是一種氨基糖苷類抗生素，在原核和真核細胞的蛋白質合成過程中，能夠阻止蛋白質的延伸，進而抑制蛋白質的合成。G418濃度在1-300mg/毫升時，能抑制多種原核和真核生物；來自Tn5（編碼氨基糖苷3'-磷酸轉移酶，APT3'II）的neo基因能產(chǎn)生G418抗性，通常用在實驗室研究中用于篩選基因工程細胞。一般作用于細菌和藻類的濃度為5mg/L或更低，篩選哺乳動物細胞的濃度為400mg/L，維持哺乳動物細胞的濃度為200mg/L。02PuromycinDihydrochloride

(嘌呤霉素)Puromycindihydrochloride（M3637）是一種氨基核苷類抗生素，能夠特異地抑制原核和真核核糖體上的肽鏈轉移，常用于篩選通過質粒轉染/轉化、病毒感染等方法能表達pac基因（puror）的真核或原核多克隆或單克隆細胞。嘌呤霉素能夠通過抑制蛋白質合成而抑制革蘭氏陽性菌和各種細胞的生長，在某些特定條件下也可用于大腸桿菌轉化子的篩選。哺乳動物細胞一般對1-10μg/ml濃度敏感，最佳濃度需要殺滅曲線來確定；LB瓊脂培養(yǎng)基篩選穩(wěn)定轉化pac基因的大腸桿菌，則多數(shù)情況下使用濃度為125μg/ml。03HygromycinB

(潮霉素B)HygromycinB（M2761）是由吸水鏈霉菌代謝產(chǎn)生的一種氨基糖苷類抗生素，通過干擾70S核糖體易位和誘導對mRNA模板的錯讀而抑制蛋白合成，從而殺死原核（如細菌）、真核（如酵母菌，真菌）和高等哺乳動物真核細胞。主要用來篩選和維持培養(yǎng)穩(wěn)定轉染Hph載體的原核細胞或真核細胞（植物細胞和哺乳動物細胞）。大腸桿菌來源的潮霉素抗性基因（hyg或hph），編碼潮霉素B磷酸轉移酶，將潮霉素B轉化成不具有生物活性的磷酸化產(chǎn)物，從而起到解毒作用。針對這一原理，潮霉素B是一種非常有用的選擇性標記，用來篩選和維持培養(yǎng)成功轉染潮霉素抗性基因的原核或真核細胞。另外，由于作用模式的差異，常與G418（Geneticin），Zeocin和BlasticidinS聯(lián)合使用進行雙抗性陽性細胞株的選擇。潮霉素B還能用作抗病毒劑，因其選擇性滲透進入因病毒感染增強通透性的細胞，且具有抑制翻譯的功效。還可混合入動物飼料中起到驅蟲功能。潮霉素B用來篩選穩(wěn)轉株的工作濃度需要根據(jù)細胞類型、培養(yǎng)基、生長條件和細胞代謝率而變化，推薦使用濃度為50-1000μg/mL。對于第一次使用的實驗體系建議通過建立殺滅曲線，即劑量反應性曲線，來確定最佳篩選濃度。一般而言，哺乳動物細胞：50-500μg/mL；細菌/植物細胞：20-200μg/mL；真菌：300-1000μg/mL。04BlasticidinSHCl

(滅瘟素S鹽酸鹽)BlasticidinShydrochloride（M9163）是從灰色鏈霉菌中分離的核苷抗生素，通過干擾核糖體肽鍵的形成來特異性地抑制原核細胞和真核細胞中蛋白質的合成。用于篩選攜帶brs或BSD抗性基因的轉染細胞。BlasticidinS具有快速而強效的作用效果，在很低的抗生素濃度下便能導致細胞快速死亡。大腸桿菌通常對50μg/ml的濃度敏感，而哺乳動物細胞對低至2-10μg/ml的濃度敏感，通?？稍诓坏揭恢艿臅r間內即可形成具有BlasticidinS抗性的穩(wěn)定哺乳動物細胞系。抑制用抗生素01ActinomycinD

(放線菌素D)ActinomycinD（M4881）是一種從鏈霉菌屬的土壤細菌中分離出來的重要的多肽抗生素，可抑制DNArepair，并使cellcycle停滯在G1期。它是一種抗腫瘤細胞凋亡的細胞毒性誘導劑。該化合物通過與雙鏈DNA（通過脫氧鳥苷殘基）形成穩(wěn)定的復合物，以非特異性的方式抑制細胞增殖，從而抑制DNA引物RNA的合成。它還會導致DNA單鏈斷裂。放線菌素D被證明是反轉錄負鏈轉移步驟的抑制劑，因此被用于研究和抑制hiv復制。它還被證明可以抑制拓撲異構酶II抑制劑依托泊苷誘導的PC12細胞程序性死亡。在細胞培養(yǎng)中，放線菌素D被用作選擇劑。經(jīng)研究表明，放線菌素D通過核糖體RNA與酵母菌結合。放線菌素D在分子生物學中也被用作DNA插入器，它可以阻斷RNA聚合酶的進程。02Staurosporine(星形孢菌素)Staurosporine（M2066）是一種強效的、ATP競爭性激酶抑制劑，有效抑制PKC活性。Staurosporine強效抑制PKC-α，其抑制活性比PKC-δ高100倍，比PKC-δ和PKC-ζ高1000倍。除此之外，Staurosporine還抑制PKA，PKG，p60v-src酪氨酸蛋白激酶和鈣調蛋白激酶II等。Staurosporine抑制多種人癌細胞增殖，主要作用表現(xiàn)為誘導癌細胞G2/M期阻斷，調整G1期阻斷，并誘導細胞凋亡。另外，Staurosporine具有多種生物學作用，如細胞毒性、松弛平滑肌和調節(jié)eNOS基因表達等。03TrichostatinA(曲古柳菌素A)TrichostatinA（M1753）是一種有效的組蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制劑，也是一種具有細胞抑制和分化特性的抗真菌抗生素。在培養(yǎng)的哺乳動物細胞和分離的細胞核提取物中，在低納摩爾濃度下，可以非競爭性和可逆性地抑制HDAC。它能阻滯細胞周期的G1期和G2期，誘導細胞分化，并使培養(yǎng)后的細胞形態(tài)發(fā)生轉變。研究發(fā)現(xiàn)，TSA抑制哺乳動物細胞生長和分化，對癌細胞具有非常高的選擇性，抑制多種癌細胞增殖，包括MCF-7、T-47D和ZR-75-1等，并引起組蛋白H4高度乙?；?。另外，TSA具有抗炎癥和神經(jīng)保護作用。04VancomycinHCl(鹽酸萬古霉素)VancomycinHCl（M4862），一種兩性糖肽類抗生素，僅對革蘭氏陽性菌有效。其作用機理在于能夠抑制D-丙氨酰丙氨酸末端插入NAM-肽和NAG-肽，影響其參與肽聚糖骨架的形成，阻斷細胞壁的正常形成，最終導致細菌無法生存。此外，它也可能改變細菌細胞膜滲透性，并選擇性地抑制RNA的合成。萬古霉素作用特點是對革蘭陽性菌有較強的殺菌作用。萬古霉素對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、化膿性鏈球菌、肺炎鏈球菌等有較強的抗菌活性；對厭氧鏈球菌、難辨梭狀芽孢桿菌、炭疽桿菌、放線菌、白喉桿菌、淋球菌、草綠色鏈球菌、牛鏈球菌、糞鏈球菌等也有一定抗菌作用。對多數(shù)革蘭陰性菌、分枝桿菌屬、立克次體屬、衣原體屬或真菌均無效。05Bleomycinsulfate

(硫酸博萊霉素)Bleomycinsulfate（M2100）是一種DNA損傷劑，抑制DNA合成。Bleomycinsulfate是一種抗腫瘤抗生素。博萊霉素是由11種糖肽類抗腫瘤抗生素組成的復合物，最早于1972年從黃曲霉鏈霉菌中分離出來。復合物的主要成分是博萊霉素A2和B2，通常占總重量的90%以上。博萊霉素通過插入DNA和RNA起作用。在氧和金屬離子（尤其是銅和鐵）的存在下，博萊霉素形成一種誘導DNA裂解的偽酶。Bleomycinsulfate作用于鱗狀細胞癌，400μg/mL培養(yǎng)24小時，會降低NTera-2細胞的活性，增加caspase-3，-8和-9的活性，增加Bax和細胞質細胞色素C水平，并降低Bcl-2水平。暴露于Bleomycinsulfate的細胞處理10天后，端粒融合體的外觀表明Bleomycinsulfate能夠誘導延遲的端粒失穩(wěn)。06MitomycinC

(絲裂霉素C)MitomycinC（M5791）是一種抗腫瘤類抗生素，通過阻斷DNA合成抑制多種腫瘤細胞。MitomycinC通過誘導DNA鏈間交聯(lián)，物理性阻斷DNA復制，重組和RNA轉錄，進而抑制DNA合成和細胞增殖。MitomycinC能夠增強TRAIL-誘導的HCT116（p53-/-）結腸癌細胞的凋亡，并通過死亡受體不依賴于JNK的上調使耐TRAIL的結腸癌細胞HT-29對細胞因子敏感。MitomycinC在0.2~20μg/mL濃度范圍內能抑制人或小鼠胚胎成纖維細胞的增殖，也用于BLC（基底樣癌）細胞系。MitomycinC對銅綠假單胞菌（P.aeruginosa）（2μg/mL）、大腸桿菌（E.Coli）（0.5μg/mL）和鮑曼不動桿菌（a.baumannii）（16μg/mL）等MDR革蘭氏陰性菌均有較強的抗菌活性。MitomycinC對革蘭氏陽性菌也有較強的活性（0.2μg/mL）。在不同的人癌癥細胞系中，如OVCAR-5（卵巢），HT-29（結腸），SK-N-MC（成神經(jīng)細胞瘤），HEP-2（肝臟），COLO-205（結腸），NIH-OVCAR-3（卵巢）和A-549（肺），MitomycinC也會表現(xiàn)出細胞毒性。07Wortmannin(渥曼青霉素)Wortmannin（M2053）是一種真菌代謝物，高效、選擇性抑制PI3K，IC50為3nM，其抑制能力高于另一種常用的PI3K抑制劑LY294002。Wortmannin對PI3K家族的選擇性很小，對PI3K家族成員I、II、III的作用差不多，并抑制MLCK。通過抑制PI3K/Akt信號轉導級聯(lián)通路，Wortmannin增強了輻射或血清饑餓誘發(fā)的細胞凋亡以及阻斷細胞因子介導的抗凋亡效應。大鼠脂肪細胞中，wortmannin能夠阻斷胰島素受體激活的許多短期代謝活動，而且不會影響胰島素受體酪氨酸激酶活性。與LY188011聯(lián)合使用時，Wortmannin顯著提高細胞凋亡，并抑制腫瘤生長。調節(jié)細胞用抗生素01Ionomycin(Calciumsalt)(離子霉素(鈣鹽))Ionomycin（Calciumsalt）（M3807），一種來源于Streptomycesconglobatus的聚醚類窄譜抗生素，有效作用于革蘭氏陽性菌。常用作一種有效的鈣離子載體，高度選擇性結合鈣離子。是一種可動離子載體，通過直接刺激鈣池，調控鈣內流，跨越生物膜而增強鈣離子內流。離子霉素可動員細胞內鈣離子存儲，提高胞內鈣離子水平，刺激胞內細胞因子的產(chǎn)生，因此常作為一種工具用以鈣離子介導的細胞內信號轉導研究。細胞信號通路研究中，Ionomycin常與PMA聯(lián)合使用刺激細胞產(chǎn)生細胞因子，以及與蛋白轉運抑制劑如Monensin和BrefeldinA連用研究細胞因子在細胞內的滯留等。Ionomycin（Calciumsalt）系鈣鹽形式的離子霉素，可供更穩(wěn)定的保存。02BrefeldinA(布雷非德菌素A)BrefeldinA（M2294），一種常用的可逆性蛋