白喉毒素CRM197:特性、用途与研究指南
白喉毒素CRM197:特性、用途与研究指南
Diphtheria Toxin(CRM197)是天然白喉毒素经基因解毒处理所得的无毒突变体,完整保留了免疫原性,是结合疫苗开发和生物医学研究中应用最广泛的载体蛋白之一。
- 产品货号
- D381867
- 参考编号
- Santa Cruz sc-391135
- 蛋白类型
- 白喉毒素无毒单点突变体(催化结构域Gly52→Glu替换)
- 关键特性
- 保留天然白喉毒素的完整抗原性和免疫原性,但缺乏ADP-核糖基转移酶活性
- 主要应用
- 结合疫苗载体、半抗原偶联、免疫原性增强、细胞生物学研究
- 监管先例
- 已获批用于多种人用疫苗的载体蛋白(如Prevnar 13、Menveo)
CRM197是什么?分子背景与来源
CRM197(交叉反应物197)是白喉毒素的天然无毒点突变体,由携带突变tox基因的特定噬菌体感染的棒状杆菌(Corynebacterium diphtheriae)产生。关键突变为酶活性A片段中的单氨基酸替换(Gly52→Glu),消除了蛋白的ADP-核糖基转移酶活性及其细胞毒性,同时保留了整体三维结构和抗原性。
由于CRM197与天然白喉毒素共享几乎相同的表位,针对CRM197产生的抗体可与天然毒素发生交叉反应,提供保护性免疫。这种安全性与免疫增强性的结合使CRM197在结合疫苗载体蛋白及研究工具蛋白领域具有独特价值。
CRM197在研究和疫苗开发中的主要应用
1. 结合疫苗开发:CRM197是多种已批准结合疫苗中针对肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)、脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis)和b型流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae type b)多糖抗原的首选载体蛋白。通过将免疫原性弱的多糖与CRM197共价偶联,可引发T细胞依赖性免疫应答,产生持久的免疫保护和免疫记忆。
2. 半抗原和小分子偶联:CRM197常规用于与半抗原、多肽和小分子偶联,使其具有免疫原性,用于抗体制备或免疫学检测。其丰富的赖氨酸残基提供了多个可及的偶联位点。
3. 细胞生物学与受体研究:CRM197的受体结合域(B片段)可与细胞表面的肝素结合EGF样生长因子(HB-EGF)结合。这一特性使研究人员能够以CRM197为工具,研究HB-EGF受体生物学、细胞进入机制和EGF受体信号通路。
4. 药物递送研究:CRM197的细胞结合活性已被应用于靶向药物递送系统研究,作为将有效载荷靶向递送至HB-EGF表达细胞的载体。
生化特性与操作注意事项
分子量:CRM197的近似分子量为58.4 kDa,与天然白喉毒素多肽链蛋白水解切割前的分子量一致。
结构:与天然毒素类似,CRM197由三个功能结构域组成:酶活性失活的催化(C)结构域、跨膜(T)结构域和受体结合(R)结构域。R结构域保留了对HB-EGF的结合亲和力。
储存与稳定性:CRM197应在–20°C或–80°C条件下储存以保持长期稳定性。应避免反复冻融,建议收到后立即分装。复溶蛋白在操作过程中应置于冰上保存。
安全性:尽管CRM197无毒且不具有酶活性,仍应按照实验室重组蛋白标准生物安全规程操作。使用前请务必查阅产品安全数据表(SDS)。
注:SKU D381867的具体纯度、浓度和配方数据请以Aladdin Scientific提供的最新质检证书(CoA)为准。
从Aladdin Scientific选购CRM197
Aladdin Scientific以货号D381867(Santa Cruz参考编号sc-391135)供应白喉毒素(CRM197)。在为您的应用选购CRM197时,请考虑以下事项:
- 预期应用:疫苗研究和半抗原偶联通常需要高纯度、经内毒素检测的产品。如您的应用为细胞实验或体内实验,请确认CoA中的内毒素水平。
- 批次间一致性:请索取每批次的CoA和SDS,以核实蛋白纯度(通常通过SDS-PAGE评估)、生物活性及适用时的无菌性。
- 采购量:CRM197提供研究规模用量。如需散装或定制规格,请联系Aladdin Scientific。
- 合规性:如用于GMP或临床应用,请与您的Aladdin Scientific代表讨论可提供的文件支持。
如需了解价格、货期及技术支持,请联系Aladdin Scientific客服或访问D381867产品页面。
常见问题
CRM197与白喉毒素是同一种物质吗?
CRM197是白喉毒素的无毒突变体,催化结构域存在单个氨基酸替换(Gly52Glu),消除了ADP-核糖基转移酶活性和细胞毒性。它在结构和抗原性上与天然白喉毒素高度相似,但在标准实验室生物安全条件下可安全操作。它与有活性的毒素并非同一物质。
为什么CRM197是结合疫苗首选的载体蛋白?
CRM197因其高免疫原性、充分的特性表征以及在多种已获批人用疫苗中成熟的安全性和监管记录而成为首选。其表面丰富的赖氨酸残基允许与多糖或半抗原进行高效化学偶联,所得偶联物能可靠地引发具有免疫记忆的T细胞依赖性免疫应答。
CRM197(D381867)的推荐储存条件是什么?
CRM197通常应在–20°C短期储存或–80°C长期储存。收到产品后应立即分装,避免反复冻融。具体储存和稳定性建议请以D381867批次随附的质检证书(CoA)为准。
CRM197能否用于涉及HB-EGF信号通路的细胞实验?
是的。CRM197通过其受体结合域与细胞表面的肝素结合EGF样生长因子(HB-EGF)结合,是研究HB-EGF受体相互作用及下游信号通路的有用研究工具。研究人员已将CRM197用作HB-EGF竞争性抑制剂来研究EGF受体通路。用于细胞实验前应核实内毒素水平。
参考文献
- Uchida T, Pappenheimer AM Jr, Greany R. Diphtheria toxin and related proteins. I. Isolation and properties of mutant proteins serologically related to diphtheria toxin. J Biol Chem. 1973;248(11):3838-3844.
- Broker M, Berti F, Schneider J, Vojtek I. Polysaccharide conjugate vaccine protein carriers as a driver of antibody responses. Hum Vaccin Immunother. 2021;17(4):978-995.
- Bhatt S, et al. CRM197: Structure, function and conjugate vaccine applications. Vaccine. (Representative review article — specific citation details require verification).
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