背景[1][2][3][4][5]
Poly-L-lysine的中文名為多聚賴(lài)氨酸簡(jiǎn)稱(chēng)PLL,分子式為L(zhǎng)-Lys-(L-Lys)n-L-Lys·xHBr，分子量為150,000-300,000。Poly-L-lysine多聚賴(lài)氨酸是通過(guò)鏈霉菌屬的細(xì)菌菌株自然發(fā)酵生產(chǎn)聚賴(lài)氨酸。鏈霉菌（Streptomyces albulus）最常用于科學(xué)研究，也用于ε-聚賴(lài)氨酸的商業(yè)生產(chǎn)。α-聚賴(lài)氨酸通過(guò)堿性縮聚反應(yīng)合成制備。
賴(lài)氨酸前體含有兩個(gè)氨基，一個(gè)在α-碳上，一個(gè)在ε-碳上。兩者都可以是聚合的位置，產(chǎn)生α-聚賴(lài)氨酸或ε-多聚賴(lài)氨酸。聚賴(lài)氨酸是屬于陽(yáng)離子聚合物組的同多肽：在pH 7下，聚賴(lài)氨酸含有帶正電荷的親水性氨基。α-聚賴(lài)氨酸是一種合成聚合物，可由L-賴(lài)氨酸或D-賴(lài)氨酸組成。“L”和“D”是指賴(lài)氨酸中心碳的手性。這分別產(chǎn)生聚-L-賴(lài)氨酸（PLL）和聚-D-賴(lài)氨酸（PDL）。
α-聚賴(lài)氨酸通常用于涂覆組織培養(yǎng)器皿作為改善細(xì)胞粘附的附著因子。該現(xiàn)象基于帶正電的聚合物和帶負(fù)電的細(xì)胞或蛋白質(zhì)之間的相互作用。雖然聚-L-賴(lài)氨酸（PLL）前體氨基酸天然存在，但聚-D-賴(lài)氨酸（PDL）前體是人造產(chǎn)物。因此認(rèn)為后者對(duì)酶促降解具有抗性，因此可延長(zhǎng)細(xì)胞粘附。ε聚賴(lài)氨酸（ε-聚大號(hào)賴(lài)氨酸，EPL）通常作為的約25-30同聚大號(hào)賴(lài)氨酸殘基。根據(jù)研究，ε-聚賴(lài)氨酸被靜電吸附到細(xì)菌的細(xì)胞表面，然后剝離外膜。這最終導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)的異常分布，從而導(dǎo)致細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生的細(xì)菌細(xì)胞的損傷。ε-聚-L-賴(lài)氨酸用作食品中的天然防腐劑。
研究應(yīng)用[6][7]
1.聚賴(lài)氨酸淀粉納米顆?；蜉d體的研制及應(yīng)用
以可溶性淀粉為原料,利用反向微乳液法,加入交聯(lián)劑三氯氧磷,制備了直徑為50 nm左右?guī)ж?fù)電荷的交聯(lián)淀粉納米顆粒.以該納米顆粒為內(nèi)核,經(jīng)多聚賴(lài)氨酸修飾,得到了多聚賴(lài)氨酸淀粉納米顆粒(PLL-StNP).對(duì)PLL-StNP進(jìn)行了顆粒粒度、穩(wěn)定性和電性的表征,并通過(guò)顆粒的體外細(xì)胞毒性檢測(cè)、顆粒與DNA結(jié)合能力及細(xì)胞轉(zhuǎn)染等方面的分析,發(fā)現(xiàn)多聚賴(lài)氨酸淀粉納米顆粒(PLL-StNP)有可能作為基因載體,在此基礎(chǔ)上發(fā)展了多聚賴(lài)氨酸淀粉納米顆?；蜉d體的構(gòu)建與基因轉(zhuǎn)染技術(shù).作為非病毒基因載體,賴(lài)氨酸淀粉納米顆粒具有基因裝載量大、轉(zhuǎn)染率高、細(xì)胞毒性低以及可生物降解等優(yōu)點(diǎn).
2.多聚賴(lài)氨酸-硅納米顆粒的生物相容性研究
細(xì)胞轉(zhuǎn)染和流式細(xì)胞儀分析在含血清培養(yǎng)基中多聚賴(lài)氨酸-硅納米顆粒介導(dǎo)質(zhì)粒DNA和反義寡核苷酸的轉(zhuǎn)染能力,隨后通過(guò)血漿蛋白反應(yīng)濾過(guò)試驗(yàn)和紅細(xì)胞聚集試驗(yàn)進(jìn)一步評(píng)價(jià)其生物相容性。結(jié)果:在含血清培養(yǎng)基中,多聚賴(lài)氨酸-硅納米顆粒介導(dǎo)質(zhì)粒DNA和反義寡核苷酸傳遞的能力顯著下降。多聚賴(lài)氨酸-硅納米顆粒/DNA(/ODN)復(fù)合物可與小鼠血漿蛋白成分結(jié)合,并可引起紅細(xì)胞聚集。結(jié)論:多聚賴(lài)氨酸-硅納米顆?？赡芘c含血清培養(yǎng)基中的血漿蛋白相互作用,影響體外細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率。多聚賴(lài)氨酸-硅納米顆?？赡芘c體內(nèi)外周血血漿蛋白和外周血紅細(xì)胞反應(yīng)而影響其體內(nèi)基因傳遞能力,其生物相容性還有待于進(jìn)一步提高。
參考文獻(xiàn)
[1] Sitterley,G.(2008).Poly-l-lysine cell attachment protocol.BioFiles,3(8),12.
[2] Shima,S.and Sakai H.(1977)."Polylysine produced by Streptomyces".Agricultural and Biological Chemistry.41(9):1807–1809.doi:10.1271/bbb1961.41.1807.
[3] Shima,S.;et al.(1984)."Antimicrobial action ofε-poly-L-lysine".Journal of Antibiotics.37(11):1449–1455.doi:10.7164/antibiotics.37.1449.PMID 6392269.
[4] GRAS Notice No.GRN 000135 Archived 2008-05-11 at the Wayback MachineHiraki,J.;et al.(2003).
[5] "Use of ADME studies to confirm the safety ofε-polylysine as a preservative in food".Regulatory Toxicology and Pharmacology.37(2):328–340.doi:10.1016/S0273-2300(03)00029-1.PMID 12726761.
[6] 多聚賴(lài)氨酸-硅納米顆粒的生物相容性研究[J].朱詩(shī)國(guó),甘凱,李征,沈守榮,向娟娟,李小玲,范松青,呂紅斌,曾朝陽(yáng),李桂源.癌癥.2003(10)
[7] 多聚賴(lài)氨酸淀粉納米顆粒基因載體的研制及應(yīng)用[J].肖蘇堯,劉選明,童春義,劉俊,唐冬英,趙李劍.中國(guó)科學(xué)(B輯化學(xué)).2004(06)