AbMole 生物實(shí)驗(yàn)中常用的抗生素講解

AbMole|生物實(shí)驗(yàn)中常用的抗生素講解抗生素主要是由細(xì)菌、霉菌或其他微生物產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物或人工合成的類似物，在篩選穩(wěn)定表達(dá)株、抑制微生物或腫瘤細(xì)胞、調(diào)節(jié)細(xì)胞等方面發(fā)揮重要作用。針對(duì)研究中常用的抗生素，為大家逐一介紹。實(shí)驗(yàn)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(xì)胞的蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，能夠阻止蛋白質(zhì)的延伸，進(jìn)而抑制蛋白質(zhì)的合成。G418濃度在1-300mg/毫升時(shí)，能抑制多種原核和真核生物；來(lái)自Tn5（編碼氨基糖苷3'-磷酸轉(zhuǎn)移酶，APT3'II）的neo基因能產(chǎn)生G418抗性，通常用在實(shí)驗(yàn)室研究中用于篩選基因工程細(xì)胞。一般作用于細(xì)菌和藻類的濃度為5mg/L或更低，篩選哺乳動(dòng)物細(xì)胞的濃度為400mg/L，維持哺乳動(dòng)物細(xì)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(zhuǎn)移，常用于篩選通過(guò)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染/轉(zhuǎn)化、病毒感染等方法能表達(dá)pac基因（puror）的真核或原核多克隆或單克隆細(xì)胞。嘌呤霉素能夠通過(guò)抑制蛋白質(zhì)合成而抑制革蘭氏陽(yáng)性菌和各種細(xì)胞的生長(zhǎng)，在某些特定條件下也可用于大腸桿菌轉(zhuǎn)化子的篩選。哺乳動(dòng)物細(xì)胞一般對(duì)1-10μg/ml濃度敏感，最佳濃度需要?dú)缜€來(lái)確定；LB瓊脂培養(yǎng)基篩選穩(wěn)定轉(zhuǎn)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(guò)干擾70S核糖體易位和誘導(dǎo)對(duì)mRNA模板的錯(cuò)讀而抑制蛋白合成，從而殺死原核（如細(xì)菌）、真核（如酵母菌，真菌）和高等哺乳動(dòng)物真核細(xì)胞。主要用來(lái)篩選和維持培養(yǎng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)染Hph載體的原核細(xì)胞或真核細(xì)胞（植物細(xì)胞和哺乳動(dòng)物細(xì)胞）。大腸桿菌來(lái)源的潮霉素抗性基因（hyg或hph），編碼潮霉素B磷酸轉(zhuǎn)移酶，將潮霉素B轉(zhuǎn)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(duì)這一原理，潮霉素B是一種非常有用的選擇性標(biāo)記，用來(lái)篩選和維持培養(yǎng)成功轉(zhuǎn)染潮霉素抗性基因的原核或真核細(xì)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(jìn)行雙抗性陽(yáng)性細(xì)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(jìn)入因病毒感染增強(qiáng)通透性的細(xì)胞，且具有抑制翻譯的功效。還可混合入動(dòng)物飼料中起到驅(qū)蟲(chóng)功能。潮霉素B用來(lái)篩選穩(wěn)轉(zhuǎn)株的工作濃度需要根據(jù)細(xì)胞類型、培養(yǎng)基、生長(zhǎng)條件和細(xì)胞代謝率而變化，推薦使用濃度為50-1000μg/mL。對(duì)于第一次使用的實(shí)驗(yàn)體系建議通過(guò)建立殺滅曲線，即劑量反應(yīng)性曲線，來(lái)確定最佳篩選濃度。一般而言，哺乳動(dòng)物細(xì)胞：50-500μg/mL；細(xì)菌/植物細(xì)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(guò)干擾核糖體肽鍵的形成來(lái)特異性地抑制原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成。用于篩選攜帶brs或BSD抗性基因的轉(zhuǎn)染細(xì)胞。BlasticidinS具有快速而強(qiáng)效的作用效果，在很低的抗生素濃度下便能導(dǎo)致細(xì)胞快速死亡。大腸桿菌通常對(duì)50μg/ml的濃度敏感，而哺乳動(dòng)物細(xì)胞對(duì)低至2-10μg/ml的濃度敏感，通?？稍诓坏揭恢艿臅r(shí)間內(nèi)即可形成具有BlasticidinS抗性的穩(wěn)定哺乳動(dòng)物細(xì)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(xì)菌中分離出來(lái)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(xì)胞凋亡的細(xì)胞毒性誘導(dǎo)劑。該化合物通過(guò)與雙鏈DNA（通過(guò)脫氧鳥(niǎo)苷殘基）形成穩(wěn)定的復(fù)合物，以非特異性的方式抑制細(xì)胞增殖，從而抑制DNA引物RNA的合成。它還會(huì)導(dǎo)致DNA單鏈斷裂。放線菌素D被證明是反轉(zhuǎn)錄負(fù)鏈轉(zhuǎn)移步驟的抑制劑，因此被用于研究和抑制hiv復(fù)制。它還被證明可以抑制拓?fù)洚悩?gòu)酶II抑制劑依托泊苷誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞程序性死亡。在細(xì)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(guò)核糖體RNA與酵母菌結(jié)合。放線菌素D在分子生物學(xué)中也被用作DNA插入器，它可以阻斷RNA聚合酶的進(jìn)程。02Staurosporine(星形孢菌素)Staurosporine（M2066）是一種強(qiáng)效的、ATP競(jìng)爭(zhēng)性激酶抑制劑，有效抑制PKC活性。Staurosporine強(qiáng)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(diào)蛋白激酶II等。Staurosporine抑制多種人癌細(xì)胞增殖，主要作用表現(xiàn)為誘導(dǎo)癌細(xì)胞G2/M期阻斷，調(diào)整G1期阻斷，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。另外，Staurosporine具有多種生物學(xué)作用，如細(xì)胞毒性、松弛平滑肌和調(diào)節(jié)eNOS基因表達(dá)等。03TrichostatinA(曲古柳菌素A)TrichostatinA（M1753）是一種有效的組蛋白去乙?；福℉DAC）抑制劑，也是一種具有細(xì)胞抑制和分化特性的抗真菌抗生素。在培養(yǎng)的哺乳動(dòng)物細(xì)胞和分離的細(xì)胞核提取物中，在低納摩爾濃度下，可以非競(jìng)爭(zhēng)性和可逆性地抑制HDAC。它能阻滯細(xì)胞周期的G1期和G2期，誘導(dǎo)細(xì)胞分化，并使培養(yǎng)后的細(xì)胞形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變。研究發(fā)現(xiàn)，TSA抑制哺乳動(dòng)物細(xì)胞生長(zhǎng)和分化，對(duì)癌細(xì)胞具有非常高的選擇性，抑制多種癌細(xì)胞增殖，包括MCF-7、T-47D和ZR-75-1等，并引起組蛋白H4高度乙?；Ａ硗?，TSA具有抗炎癥和神經(jīng)保護(hù)作用。04VancomycinHCl(鹽酸萬(wàn)古霉素)VancomycinHCl（M4862），一種兩性糖肽類抗生素，僅對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌有效。其作用機(jī)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(xì)胞壁的正常形成，最終導(dǎo)致細(xì)菌無(wú)法生存。此外，它也可能改變細(xì)菌細(xì)胞膜滲透性，并選擇性地抑制RNA的合成。萬(wàn)古霉素作用特點(diǎn)是對(duì)革蘭陽(yáng)性菌有較強(qiáng)的殺菌作用。萬(wàn)古霉素對(duì)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(qiáng)的抗菌活性；對(duì)厭氧鏈球菌、難辨梭狀芽孢桿菌、炭疽桿菌、放線菌、白喉?xiàng)U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(duì)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(wú)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(fù)合物，最早于1972年從黃曲霉鏈霉菌中分離出來(lái)。復(fù)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(guò)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(dǎo)DNA裂解的偽酶。Bleomycinsulfate作用于鱗狀細(xì)胞癌，400μg/mL培養(yǎng)24小時(shí)，會(huì)降低NTera-2細(xì)胞的活性，增加caspase-3，-8和-9的活性，增加Bax和細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞色素C水平，并降低Bcl-2水平。暴露于Bleomycinsulfate的細(xì)胞處理10天后，端粒融合體的外觀表明Bleomycinsulfate能夠誘導(dǎo)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(guò)阻斷DNA合成抑制多種腫瘤細(xì)胞。MitomycinC通過(guò)誘導(dǎo)DNA鏈間交聯(lián)，物理性阻斷DNA復(fù)制，重組和RNA轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而抑制DNA合成和細(xì)胞增殖。MitomycinC能夠增強(qiáng)TRAIL-誘導(dǎo)的HCT116（p53-/-）結(jié)腸癌細(xì)胞的凋亡，并通過(guò)死亡受體不依賴于JNK的上調(diào)使耐TRAIL的結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29對(duì)細(xì)胞因子敏感。MitomycinC在0.2~20μg/mL濃度范圍內(nèi)能抑制人或小鼠胚胎成纖維細(xì)胞的增殖，也用于BLC（基底樣癌）細(xì)胞系。MitomycinC對(duì)銅綠假單胞菌（P.aeruginosa）（2μg/mL）、大腸桿菌（E.Coli）（0.5μg/mL）和鮑曼不動(dòng)桿菌（a.baumannii）（16μg/mL）等MDR革蘭氏陰性菌均有較強(qiáng)的抗菌活性。MitomycinC對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌也有較強(qiáng)的活性（0.2μg/mL）。在不同的人癌癥細(xì)胞系中，如OVCAR-5（卵巢），HT-29（結(jié)腸），SK-N-MC（成神經(jīng)細(xì)胞瘤），HEP-2（肝臟），COLO-205（結(jié)腸），NIH-OVCAR-3（卵巢）和A-549（肺），MitomycinC也會(huì)表現(xiàn)出細(xì)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(duì)PI3K家族的選擇性很小，對(duì)PI3K家族成員I、II、III的作用差不多，并抑制MLCK。通過(guò)抑制PI3K/Akt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)級(jí)聯(lián)通路，Wortmannin增強(qiáng)了輻射或血清饑餓誘發(fā)的細(xì)胞凋亡以及阻斷細(xì)胞因子介導(dǎo)的抗凋亡效應(yīng)。大鼠脂肪細(xì)胞中，wortmannin能夠阻斷胰島素受體激活的許多短期代謝活動(dòng)，而且不會(huì)影響胰島素受體酪氨酸激酶活性。與LY188011聯(lián)合使用時(shí)，Wortmannin顯著提高細(xì)胞凋亡，并抑制腫瘤生長(zhǎng)。調(diào)節(jié)細(xì)胞用抗生素01Ionomycin(Calciumsalt)(離子霉素(鈣鹽))Ionomycin（Calciumsalt）（M3807），一種來(lái)源于Streptomycesconglobatus的聚醚類窄譜抗生素，有效作用于革蘭氏陽(yáng)性菌。常用作一種有效的鈣離子載體，高度選擇性結(jié)合鈣離子。是一種可動(dòng)離子載體，通過(guò)直接刺激鈣池，調(diào)控鈣內(nèi)流，跨越生物膜而增強(qiáng)鈣離子內(nèi)流。離子霉素可動(dòng)員細(xì)胞內(nèi)鈣離子存儲(chǔ)，提高胞內(nèi)鈣離子水平，刺激胞內(nèi)細(xì)胞因子的產(chǎn)生，因此常作為一種工具用以鈣離子介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究。細(xì)胞信號(hào)通路研究中，Ionomycin常與PMA聯(lián)合使用刺激細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，以及與蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)抑制劑如Monensin和BrefeldinA連用研究細(xì)胞因子在細(xì)胞內(nèi)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