鬼笔环肽（Phalloidin）专题：翌圣生物与Yeasen产品系列及应用

1. 鬼笔环肽简介

专题报道：鬼笔环肽（Phalloidin）

摘要

鬼笔环肽是一种从毒鹅膏菌（Amanita phalloides）中提取的高度有毒的双环肽，毒鹅膏菌因其对人类的致命毒性而臭名昭著。值得注意的是，鬼笔环肽能够与丝状肌动蛋白（F-actin）结合，稳定肌动蛋白纤维，防止其解聚。这一独特机制使鬼笔环肽成为细胞生物学中的一项重要工具，尤其在研究肌动蛋白动态和细胞骨架组织方面发挥着关键作用。

化学结构

鬼笔环肽是一种从毒鹅膏菌中提取的双环肽。其分子结构包含多个关键成分，包括多种氨基酸残基，这些残基对其生物活性至关重要。值得注意的是，其结构中包含一个由色氨酸吲哚的直接硫化形成的硫醚键，这是合成鬼笔环肽衍生物的关键步骤。

分子组成

该化合物可以使用一个通用公式表示，其中R1、R2和R3分别独立选择自多种取代基，如氢、烷基和各种功能基团，包括羧基、酰基和氨基等。鬼笔环肽中特定的氨基酸序列包括丙氨酸、色氨酸等残基，这些残基在其与细胞细胞骨架的相互作用中，特别是在肌动蛋白聚合过程中发挥着重要作用。

合成过程

鬼笔环肽的合成涉及几个关键步骤。最初，在树脂上合成线性七肽。随后，将七肽从树脂上切割下来，并进行头尾偶联以产生环肽。通过碘氧化色氨酸完成硫醚的形成，这对于实现所需的双环结构至关重要。这一过程最终产生纯度极高的鬼笔环肽衍生物，纯度通常超过95%。

生物合成

鬼笔环肽是一种从毒鹅膏菌中提取的著名环肽，其生物合成过程复杂，涉及多种氨基酸和化学修饰。鬼笔环肽生物合成的前体来自非核糖体肽合成途径，利用特定的氨基酸残基，包括谷氨酸、色氨酸以及其他受保护的氨基酸，如丙氨酸、顺-4-羟基脯氨酸、半胱氨酸和D-苏氨酸。

合成过程

鬼笔环肽的生物合成可以概述为几个关键步骤。最初，使用碱可解的Fmoc（9-芴甲氧基羰基）化学保护谷氨酸的N端，随后使用丙烯酸酯保护C端，以产生修饰后的谷氨酸。这种修饰后的谷氨酸随后连接到固体支持物上，通常是2-氯三苯甲基聚苯乙烯树脂，这有助于进一步的化学反应。随后，这种修饰后的谷氨酸的N端与色氨酸连接，形成二肽。该二肽通过标准Fmoc化学与N-α-保护的丙氨酸连接，形成三肽，然后可以进一步延长，使用侧链保护的顺-4-羟基脯氨酸，从而合成四肽。该方法可能会继续加入额外的氨基酸，直到形成鬼笔环肽所需的环状结构。

修饰与标记

在生物合成过程中对环单体的侧链进行的各种修饰可以显著影响鬼笔环肽的结合活性和整体功能。侧链可能包含多种化学基团，如卤素、羧酸和磺酸，这些基团可以改变该化合物与生物靶点的相互作用。此外，鬼笔环肽可以标记各种荧光和非荧光染料，如碱性磷酸酶或辣根过氧化物酶底物，便于其在成像和结合研究中的使用。鬼笔环肽生物合成的整体复杂性反映了其在各种生物应用中的重要性，特别是在研究细胞结构和功能中的肌动蛋白丝方面。

作用机制

鬼笔环肽是一种从毒鹅膏菌中提取的双环七肽，其主要作用机制是与丝状肌动蛋白（F-actin）结合，并稳定肌动蛋白的聚合形式，从而防止其解聚。具体而言，鬼笔环肽在相邻F-actin亚基的界面处相互作用，将它们锁定在一起，显著抑制肌动蛋白单体从丝端的解离。这种稳定化有效地降低了丝解聚的速率常数，使肌动蛋白丝在通常会解聚的条件下保持完整。在较低浓度下，鬼笔环肽促进较不聚合的肌动蛋白和丝状蛋白形式聚集到稳定的结构中，这些结构被称为肌动蛋白聚合物的“小岛”。有趣的是，这种效应并不干扰预先存在的应力纤维，这些纤维是细胞质中较厚的微丝束。然而，在较高浓度下，鬼笔环肽可以诱导细胞收缩，表明其对细胞肌动蛋白动态的强效影响。鬼笔环肽与肌动蛋白的结合还影响肌动蛋白丝的核苷酸状态。它抑制F-actin的ATP水解活性，从而将肌动蛋白单体困在一种与球状肌动蛋白（G-actin）不同的构象中，并增强肌动蛋白聚合物的稳定性。这种相互作用改变了肌动蛋白在聚合过程中以及无机磷酸盐释放过程中所经历的结构转变，最终影响肌动蛋白结合蛋白与肌动蛋白丝的相互作用。

应用

肌动蛋白研究

鬼笔环肽因其在细胞系统中肌动蛋白动态研究中的重要作用而被广泛认可。作为一种肌动蛋白结合毒素，鬼笔环肽被广泛用于观察各种细胞类型的肌动蛋白细胞骨架。其对丝状肌动蛋白（F-actin）的高亲和力降低了体外肌动蛋白聚合所需的临界浓度，使其成为研究细胞过程（如细胞分裂、细胞增殖和分化）的必备工具。鬼笔环肽的荧光衍生物已被开发用于显微镜特异性标记，便于详细观察肌动蛋白细胞骨架的组织和动态变化。

治疗潜力

具有肌动蛋白结合活性的新型环单体的发明，包括鬼笔环肽衍生物，为解决毒鹅膏菌属（Amanita）中毒相关的毒性效应提供了潜在的治疗途径，尤其是毒鹅膏菌（Amanita phalloides）中毒。这些化合物可用于开发旨在缓解毒蘑菇摄入导致的肝毒性症状的药物组合物。尽管目前尚无针对毒鹅膏菌产生的毒素的解毒剂，但这些化合物可能有助于促进解毒过程，并为与蘑菇中毒相关的肝衰竭提供新的治疗策略。

毒理学研究

鬼笔环肽及其衍生物也是毒理学研究中的重要工具，用于探索各种真菌和合成毒素对细胞细胞骨架的影响。通过了解这些毒素如何影响肌动蛋白聚合以及对细胞结构和功能的后续影响，研究人员可以阐明毒性机制，并制定改进的治疗方案。这一研究对于开发有效的解毒策略尤为重要，这些策略可能涉及多种医疗干预措施和未来使用肌动蛋白结合化合物的潜在疗法。

未来研究方向

目前，人们仍在不断推进鬼笔环肽衍生物的合成方法，重点在于提高其在研究和治疗背景下的效率。改进的合成方法可能会产生不仅能够增强对肌动蛋白动态的理解，还能为与肝毒性以及肌动蛋白相关病理学相关的疾病提供更有效治疗的化合物。

安全与毒性

鬼笔环肽被归类为一种高毒性化合物，主要是因为它存在于毒鹅膏菌（Amanita phalloides）中。接触鬼笔环肽可能导致严重的健康后果，包括肝脏损伤，甚至可能导致致命结果。该化合物与各种危险分类相关，特别是由于长期接触导致的毒性效应、对生育能力的潜在危害以及对未出生儿童的风险。

危险识别

该产品标有特定的风险短语，表明其严重性。值得注意的是，它被描述为“吞咽后非常有毒”（R28）和“对皮肤有刺激性”（R38）。此外，接触眼睛可能会导致严重损伤（R41），建议避免接触皮肤和眼睛（S24/25）。在接触后，建议立即寻求医疗帮助，包括用水冲洗眼睛（S26）和及时清洗受影响的皮肤区域（S28）。

毒性机制

鬼笔环肽通过与丝状肌动蛋白（F-actin）结合，防止其解聚，从而随着时间的推移导致肝细胞的破坏。这一过程导致急性肝毒性，症状在接触后几天内出现。鬼笔环肽的LD50约为2 mg/kg（通过腹腔注射），表明其具有很高的毒性。症状的延迟发作使诊断和治疗变得复杂，因为最初中毒的迹象可能会被忽视或误认为是较不严重的疾病。

治疗与管理

鬼笔环肽中毒的管理主要是支持性的，因为目前没有特定的解毒剂。目前的解毒策略主要集中在减少毒素的吸收和恢复肝功能。治疗可能包括活性炭以防止进一步吸收，以及液体以管理因呕吐和腹泻等症状导致的脱水。在严重的情况下，当肝功能显著下降时，可能需要进行肝移植。最近的临床试验探索了将N-乙酰半胱氨酸和水飞蓟素联合使用作为潜在疗法的疗效，但结果喜忧

鬼笔环肽（Phalloidin）专题：翌圣生物与Yeasen产品系列及应用

2. 翌圣生物与Yeasen的鬼笔环肽产品系列

翌圣生物和Yeasen提供了多种荧光标记的鬼笔环肽产品，适用于不同的实验需求。以下是部分产品信息：

• TRITC标记鬼笔环肽（TRITC Phalloidin）

  • 产品编号：40734ES75（300 T）

  • 最大激发/发射波长：540~546 nm/565~575 nm

  • 产品特点：高对比度，适用于荧光显微镜和共聚焦显微镜成像。

  • 产品链接：点击访问

• FITC标记鬼笔环肽（FITC Phalloidin）

  • 产品编号：40735ES75（300 T）

  • 最大激发/发射波长：495~496 nm/513~516 nm

  • 产品特点：高特异性，适用于F-actin的定性和定量检测。

  • 产品链接：点击访问

• iFluor™ 488标记鬼笔环肽（iFluor™ 488 Phalloidin）

  • 产品编号：40736ES75（300 T）

  • 最大激发/发射波长：495~496 nm/513~516 nm

  • 产品特点：适用于多色荧光成像，与多种荧光染料兼容。

  • 产品链接：点击访问

• iFluor™ 555标记鬼笔环肽（iFluor™ 555 Phalloidin）

  • 产品编号：40737ES75（300 T）

  • 最大激发/发射波长：540~546 nm/565~575 nm

  • 产品特点：适用于远红光成像，适用于多色荧光实验。

  • 产品链接：点击访问

• 鬼笔环肽（Phalloidin）

  • 产品编号：40774ES03（1 mg）、40774ES08（5 mg）

  • 产品特点：未标记的鬼笔环肽，适用于需要无荧光标记的实验。

  • 产品链接：点击访问

3. 应用场景

鬼笔环肽及其荧光标记衍生物在细胞生物学研究中具有广泛的应用：

• 细胞骨架染色：用于观察细胞内微丝（F-actin）的分布，帮助研究细胞形态变化，如细胞分裂、迁移和凋亡。

• 药物筛选和毒性测试：评估药物对细胞骨架的影响，研究药物的细胞毒性。

• 病理学研究：在疾病模型中观察细胞骨架的变化，分析病理机制。

• 多色荧光成像：结合其他荧光标记物（如DAPI、荧光蛋白等），实现多色荧光成像。

4. 使用注意事项

• 毒性：鬼笔环肽具有较高毒性（LD50约2 mg/kg），操作时需谨慎，建议穿戴实验服和一次性手套。

• 保存条件：产品需在-20℃避光干燥保存，有效期为1年。

• 使用浓度：建议使用浓度为80~200 nM。

5. 总结

鬼笔环肽及其衍生物是细胞生物学研究中的重要工具，广泛应用于细胞骨架的标记和分析。翌圣生物和Yeasen提供的多种荧光标记鬼笔环肽产品，为研究人员提供了丰富的选择，助力细胞生物学研究的深入发展。

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翌圣生物鬼笔环肽系列产品报价及链接

产品名称	产品编号	规格	价格（元）	产品链接
TRITC标记鬼笔环肽	40734ES75	300T	1533	点击访问
TRITC标记鬼笔环肽	40734ES80	1mg	6456	点击访问
FITC标记鬼笔环肽	40735ES75	300T	1223	点击访问
FITC标记鬼笔环肽	40735ES80	1mg	6456	点击访问
鬼笔环肽	40774ES03	1mg	5788	点击访问
鬼笔环肽	40774ES08	5mg	18728	点击访问
iFluor™ 488标记鬼笔环肽	40736ES75	300T	1853	点击访问
iFluor™ 555标记鬼笔环肽	40737ES75	300T	1853	点击访问

注：以上价格仅供参考，具体价格以翌圣生物官方报价为准。