一、基本信息
- 英文名称:Maximin 77
- 中文名称:暂无统一规范的中文译名,多直接用英文 “Maximin 77”
- 氨基酸序列:Maximin 77 的氨基酸序列为 Gly-Ile-Gly-Ala-Lys-Ile-Leu-Gly-Gly-Val-Lys-Thr-Ala-Leu-Lys-Gly-Ala-Leu-Lys-Glu-Leu-Ala-Ser-Thr-Tyr-Val-Asn-NH₂ ,其由 26 个氨基酸残基组成,这种特定的排列顺序赋予了它独特的生物活性 。
- 单字母序列:GIGAKILGGVKTALK GALKE LAS TYVN-NH₂
- 三字母序列:Gly-Ile-Gly-Ala-Lys-Ile-Leu-Gly-Gly-Val-Lys-Thr-Ala-Leu-Lys-Gly-Ala-Leu-Lys-Glu-Leu-Ala-Ser-Thr-Tyr-Val-Asn
- 分子量:经计算,其分子量约为 2672.17 Da,分子量大小与氨基酸组成及连接方式相关,在多肽类物质中处于一定的范围区间,影响着其在体内外的物理化学性质及生物学行为 。
- 分子式:C₁₂₁H₂₁₁N₃₃O₃₄,该分子式由其氨基酸序列中的各原子种类及数量所决定,体现了分子的化学组成,与分子量等信息相互关联 。
- 等电点(pI):基于其氨基酸序列计算,等电点约为 8.5 。这主要是因为序列中含有多个如赖氨酸(Lys)等碱性氨基酸,等电点影响着 Maximin 77 在不同 pH 环境下的带电状态,进而对其溶解性、稳定性以及与其他分子的相互作用产生影响 。
- cas 号:853262 - 56 - 3
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二、结构信息
二级结构预测显示 Maximin 77 可能呈 α- 螺旋结构,这一预测是基于其来源(从蟾蜍 Bombina maxima 皮肤分泌物中分离得到)以及序列中疏水性氨基酸(如 Ile、Leu、Val 等)和亲水性氨基酸(如 Lys、Thr、Ser 等)交替分布的特点。疏水性氨基酸倾向于聚集在螺旋内部,形成疏水核心,而亲水性氨基酸则分布在螺旋表面,便于与外界环境或其他分子相互作用。虽然目前尚无公开的 Maximin 77 三维结构(PDB)数据,但与其同源的 Maximin 1 结构显示为 α- 螺旋构象,由此推测 Maximin 77 可能具有类似的折叠模式,这种 α- 螺旋结构对于其功能发挥至关重要,例如在与细菌细胞膜相互作用时,合适的螺旋结构有助于其插入细胞膜并破坏膜的完整性 。
三、作用机理及研究进展
- 作用机理
- 抗菌活性:Maximin 77 主要通过破坏细菌细胞膜的完整性来发挥抗菌作用。其分子中的阳离子氨基酸区域,尤其是赖氨酸残基,能够与带负电荷的细菌膜磷脂优先结合。这种结合会诱导膜穿孔或形成跨膜通道,导致细胞内容物泄漏,最终致使细菌死亡。无论是革兰氏阳性菌(其细胞壁较厚,主要由肽聚糖组成)还是革兰氏阴性菌(其细胞壁较薄,外膜含有脂多糖等),Maximin 77 都能凭借独特的作用机制展现抗菌活性。例如,在实验室环境下,对金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌代表)和大肠杆菌(革兰氏阴性菌代表)进行处理,均可观察到其细胞膜被 Maximin 77 破坏的现象 。
- 抗癌潜力:部分研究表明 Maximin 77 对肿瘤细胞具有选择性杀伤作用,可能通过诱导细胞凋亡或膜渗透等机制实现。在肿瘤细胞中,其可能干扰细胞内正常的信号传导通路,激活细胞凋亡相关蛋白,促使肿瘤细胞走向凋亡;或者像在抗菌过程中一样,破坏肿瘤细胞膜,使细胞内容物外泄,导致肿瘤细胞死亡,但具体的分子机制仍有待深入探究 。
- 抗炎特性:Maximin 77 具有抑制炎症因子释放、调节免疫反应的作用,然而其具体的抗炎机制尚未完全明确。推测其可能与免疫细胞表面的特定受体结合,启动一系列细胞内信号转导,抑制炎症因子如肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、白细胞介素 - 6(IL-6)等的产生和释放,从而减轻炎症反应 。
- 研究进展
- 2005 年,科研人员首次从蟾蜍 Bombina maxima 的皮肤分泌物中成功分离并鉴定出 Maximin 77 具有抗菌活性,开启了对它的研究历程 。
- 2021 年,对其同源肽 Maximin 1 的研究发现,Maximin 1 通过 α- 螺旋结构与细菌膜相互作用,且具有较低的溶血活性,这为 Maximin 77 的研究提供了重要参考,暗示 Maximin 77 也可能通过类似的结构与膜相互作用,并且在开发应用中对人体正常细胞的毒性较低,有成为潜在药物候选物的可能性 。
- 2023 年,相关研究探讨了 Maximin 77 在抗耐药菌和生物膜形成中的应用,结果显示其对多重耐药菌株具有抑制效果,这为解决日益严峻的细菌耐药问题带来了新的希望 。目前,研究人员正致力于优化其结构,期望在提高 Maximin 77 抗菌活性的同时,进一步降低其对人体正常细胞的毒性,推动其从实验室研究向实际应用转化 。
四、溶解保存
对于 Maximin 77 的冻干粉末,可将其溶解于无菌水或 0.1% 乙酸中,在溶解过程中,推荐使用超声辅助的方法,以避免分子聚集,确保其均匀分散在溶液中。需要注意的是,应避免使用强酸性或碱性溶剂,因为这些极端 pH 环境可能导致 Maximin 77 分子结构被破坏,如肽键断裂、氨基酸残基发生化学修饰等,从而使其丧失生物活性 。在保存方面,Maximin 77 的粉末状态需在 - 20°C 条件下密封保存,这样可以有效避免反复冻融对其结构的损害,因为反复冻融会导致多肽分子聚集、变性,影响其活性。若 Maximin 77 已被溶解,短期可暂时保存在 4°C 环境中,长期保存则需要将溶液分装后冷冻在 - 80°C 的条件下,以维持其稳定性 。
五、相关多肽
- Maximin 1:与 Maximin 77 同属来自蟾蜍皮肤分泌物的抗菌肽,二者结构相似但氨基酸序列存在差异。Maximin 1 具有更广谱的抗菌和抗癌活性,对其深入研究有助于更好地理解 Maximin 77 的作用机制和潜在应用。通过对比两者与细菌膜相互作用的差异,以及在抗癌、抗炎等方面活性的不同,能够为 Maximin 77 的进一步开发提供借鉴。例如,研究发现 Maximin 1 在与特定癌细胞作用时,可能通过某种信号通路诱导细胞凋亡,那么可以探究 Maximin 77 是否能通过类似或不同的通路发挥抗癌作用 。
- Magainin 2:这是另一种来自蛙类的抗菌肽,与 Maximin 77 一样,主要作用机制也是破坏细胞膜。常被科研人员拿来与 Maximin 77 进行比较研究,通过对比二者在抗菌活性、作用速度、对不同类型细菌的特异性以及对人体细胞毒性等方面的差异,有助于更全面地认识 Maximin 77 的特性,为其优化和应用提供参考 。
六、相关文献
[1] 揭秘 Maximin 7: 抗菌肽的健康守护者_研究_应用_细菌(搜狐网). https://m.sohu.com/a/878581362_121956423/
[2] 揭秘 Maximin 7: 从蟾蜍到药品的神奇转变!这份抗菌肽你知道吗?_研究_结构_进行(搜狐网). https://m.sohu.com/a/878581263_122001006/
[3] Maximin 7;853262-56-3;GIGAKILGGVKTALK GALKE LAS TYVN-NH₂_结构_序列_研究进展(搜狐网). https://m.sohu.com/a/878574062_122264613/