背景^{[1][2][3][4][5]}

Poly-L-lysine的中文名為多聚賴氨酸簡稱PLL,分子式為L-Lys-(L-Lys)n-L-Lys·xHBr，分子量為150,000-300,000。Poly-L-lysine多聚賴氨酸是通過鏈霉菌屬的細菌菌株自然發(fā)酵生產(chǎn)聚賴氨酸。鏈霉菌（Streptomyces albulus）最常用于科學研究，也用于ε-聚賴氨酸的商業(yè)生產(chǎn)。α-聚賴氨酸通過堿性縮聚反應合成制備。

賴氨酸前體含有兩個氨基，一個在α-碳上，一個在ε-碳上。兩者都可以是聚合的位置，產(chǎn)生α-聚賴氨酸或ε-多聚賴氨酸。聚賴氨酸是屬于陽離子聚合物組的同多肽：在pH 7下，聚賴氨酸含有帶正電荷的親水性氨基。α-聚賴氨酸是一種合成聚合物，可由L-賴氨酸或D-賴氨酸組成。“L”和“D”是指賴氨酸中心碳的手性。這分別產(chǎn)生聚-L-賴氨酸（PLL）和聚-D-賴氨酸（PDL）。

α-聚賴氨酸通常用于涂覆組織培養(yǎng)器皿作為改善細胞粘附的附著因子。該現(xiàn)象基于帶正電的聚合物和帶負電的細胞或蛋白質之間的相互作用。雖然聚-L-賴氨酸（PLL）前體氨基酸天然存在，但聚-D-賴氨酸（PDL）前體是人造產(chǎn)物。因此認為后者對酶促降解具有抗性，因此可延長細胞粘附。ε聚賴氨酸（ε-聚大號賴氨酸，EPL）通常作為的約25-30同聚大號賴氨酸殘基。根據(jù)研究，ε-聚賴氨酸被靜電吸附到細菌的細胞表面，然后剝離外膜。這最終導致細胞質的異常分布，從而導致細菌發(fā)酵產(chǎn)生的細菌細胞的損傷。ε-聚-L-賴氨酸用作食品中的天然防腐劑。

研究應用^[6][7]

1.聚賴氨酸淀粉納米顆粒基因載體的研制及應用

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撾姾傻慕宦?lián)淀粉納米顆粒.以該納米顆粒為內(nèi)核,經(jīng)多聚賴氨酸修飾,得到了多聚賴氨酸淀粉納米顆粒(PLL-StNP).對PLL-StNP進行了顆粒粒度、穩(wěn)定性和電性的表征,并通過顆粒的體外細胞毒性檢測、顆粒與DNA結合能力及細胞轉染等方面的分析,發(fā)現(xiàn)多聚賴氨酸淀粉納米顆粒(PLL-StNP)有可能作為基因載體,在此基礎上發(fā)展了多聚賴氨酸淀粉納米顆?；蜉d體的構建與基因轉染技術.作為非病毒基因載體,賴氨酸淀粉納米顆粒具有基因裝載量大、轉染率高、細胞毒性低以及可生物降解等優(yōu)點.

2.多聚賴氨酸-硅納米顆粒的生物相容性研究

細胞轉染和流式細胞儀分析在含血清培養(yǎng)基中多聚賴氨酸-硅納米顆粒介導質粒DNA和反義寡核苷酸的轉染能力,隨后通過血漿蛋白反應濾過試驗和紅細胞聚集試驗進一步評價其生物相容性。結果:在含血清培養(yǎng)基中,多聚賴氨酸-硅納米顆粒介導質粒DNA和反義寡核苷酸傳遞的能力顯著下降。多聚賴氨酸-硅納米顆粒/DNA(/ODN)復合物可與小鼠血漿蛋白成分結合,并可引起紅細胞聚集。結論:多聚賴氨酸-硅納米顆?？赡芘c含血清培養(yǎng)基中的血漿蛋白相互作用,影響體外細胞轉染效率。多聚賴氨酸-硅納米顆?？赡芘c體內(nèi)外周血血漿蛋白和外周血紅細胞反應而影響其體內(nèi)基因傳遞能力,其生物相容性還有待于進一步提高。

參考文獻

[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] 多聚賴氨酸-硅納米顆粒的生物相容性研究[J].朱詩國,甘凱,李征,沈守榮,向娟娟,李小玲,范松青,呂紅斌,曾朝陽,李桂源.癌癥.2003(10)

[7] 多聚賴氨酸淀粉納米顆?；蜉d體的研制及應用[J].肖蘇堯,劉選明,童春義,劉俊,唐冬英,趙李劍.中國科學(B輯化學).2004(06)