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发布日期:2025/7/28 16:48:00

在革兰氏阴性菌的群体行为研究中,N-3-oxo-dodecanoyl-L-Homoserine lactone(简称 3OC12-HSL)是当之无愧的 “信号分子标杆”—— 作为铜绿假单胞菌、大肠杆菌等致病菌群体感应系统(QS)的核心信号分子,它像一把 “分子钥匙”,能通过浓度变化调控细菌从 “单个游离状态” 到 “群体协同行为” 的转变(如生物膜形成、毒力因子分泌)。凭借天然结构与高特异性,它成为解析细菌群体感应机制、开发新型抗菌策略的 “不可替代工具”,让科研人员能精准 “激活” 或 “干扰” 细菌群体行为,揭开致病菌致病机制的关键密码!


核心优势:信号分子的 “天然与精准双特质”

3OC12-HSL 能成为科研刚需,源于对细菌 QS 系统的 “原生适配”:

信号活性 “原汁原味”:与铜绿假单胞菌 LasR 受体的结合常数(Kd≈50nM)接近内源性水平,1μM 浓度即可激活 LasI/LasR 通路(报告基因表达提升 10-20 倍),且对革兰氏阳性菌无交叉作用(如葡萄球菌无响应),特异性远超人工合成类似物;
稳定性 “实验友好”:在 pH 6.0-8.0 的细菌培养液中半衰期>12 小时(普通酰基高丝氨酸内酯仅 6 小时),-20℃储存 12 个月后活性保留率>95%,可批量配制储备液( DMSO 溶解后 - 20℃保存),避免每次实验现配的繁琐;
功能 “可调控性”:既能作为激活剂(低浓度 100nM 即可启动群体行为),也可通过过量添加(10μM)竞争性抑制内源性信号(阻断率>80%),实现对 QS 系统的 “双向调控”,兼容激活与干扰两种实验模式。

 

三大核心科研应用场景:从机制到抗菌研发

1. 细菌群体感应机制解析的 “信号探针”

在基础微生物学研究中,3OC12-HSL 是追踪 QS 通路的 “精准标记”:

通路激活验证:将其加入铜绿假单胞菌培养液,6 小时后可检测到 LasB(弹性蛋白酶)活性提升 3 倍,生物膜形成量增加 2 倍(结晶紫染色法),直接证实 Las 系统对毒力与生物膜的调控作用;
浓度依赖关系研究:通过梯度浓度(10nM-10μM)处理,可绘制 “信号浓度 - 群体行为” 曲线 —— 发现当浓度达到 1μM 时,细菌群体行为(如泳动能力)进入饱和状态,为理解 “细菌如何感知群体密度” 提供量化数据。
2. 生物膜形成与耐药性研究的 “调控开关”

在致病菌耐药机制研究中,它能精准干预生物膜过程:

生物膜干预实验:在铜绿假单胞菌生物膜形成初期加入 3OC12-HSL(500nM),24 小时后生物膜厚度从 20μm 增至 45μm,且对环丙沙星的耐药性提升 4 倍(MIC 值从 2μg/mL 升至 8μg/mL);而过量添加(10μM)时,生物膜形成被抑制 60%,耐药性回落至接近浮游菌水平;
耐药基因表达追踪:通过 qPCR 检测发现,经 3OC12-HSL 激活后,耐药相关基因(如 MexAB-OprM)表达上调 2.5 倍,证实 QS 系统通过调控外排泵基因增强耐药性,为 “抗生物膜靶点” 研究提供依据。
3. 新型抗菌策略研发的 “筛选工具”

在抗菌药物开发中,它是评估 QS 抑制剂的 “标准对照”:

抑制剂活性检测:将候选化合物与 3OC12-HSL 共同处理细菌,通过检测 LasB 活性或报告基因荧光,可快速判断化合物是否能阻断信号通路 —— 若某化合物使 1μM 3OC12-HSL 诱导的 LasB 活性降低 50%,则证明其具有 QS 抑制潜力;
协同抗菌验证:在环丙沙星处理中加入 3OC12-HSL 抑制剂(通过 3OC12-HSL 筛选获得),可使铜绿假单胞菌生物膜的杀菌效率提升 10 倍(活菌数从 10⁶ CFU 降至 10⁵ CFU),验证 “QS 抑制 + 抗生素” 协同策略的可行性。

 

实验数据实证:信号活性的 “硬核证明”

激活效率:1μM 3OC12-HSL 处理铜绿假单胞菌,LasR 下游基因 lasB 的 mRNA 水平提升 15 倍,LasB 蛋白活性达空白组的 8 倍;
特异性:对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌无激活作用(RNAⅢ 基因表达无变化),仅作用于革兰氏阴性菌的 Las/Rhl 类系统;
稳定性:在 LB 培养液中 37℃孵育 12 小时,活性保留率>80%(普通信号分子仅 50%)。

 

订购: 400-086-2158

来源:https://www.med-life.cn/product/342194.html

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