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李超研究员科研成果 | ADP-heptose——开启天然免疫新征程

2018年8月,北京生命科学研究所副所长邵峰院士团队在《Nature》上发表了题为《Alpha-kinase 1 is a cytosolic innate immune receptor for bacterial ADP-heptose》的研究论文,首次证明二磷酸腺苷庚糖(ADP-heptose)可作为真正的病原相关模式分子(PAMP),透过哺乳动物的细胞膜,被作为模式识别受体(PRR)的新型免疫受体激酶ALPK1所识别,激活NF-κB通路介导的天然免疫炎症反应。 [1]

ADP-heptose是细菌脂多糖(LPS)合成过程中的前体代谢产物,存在于所有革兰氏阴性菌和部分革兰氏阳性菌中。前期研究表明,庚糖-1,7-二磷酸(Heptose 1,7-bisphosphate, HBP)不具有自主进入宿主细胞的能力,也不能直接激活ALPK1,只能在细胞内代谢为二磷酸腺苷庚糖-7-磷酸(ADP-heptose 7-P)方可激活ALPK1。相比HBP,ADP-heptose可以自主进入宿主细胞,激活ALPK1,且活性远远高于HBP(图1)。ADP-heptose-ALPK1天然免疫信号通路在抵御细菌感染过程中发挥重要作用,这一全新通路为相关疾病的药物研发提供了靶点。 [1]

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  • 全新病原相关模式分子(PAMP),被新型免疫受体激酶ALPK1识别,激活宿主天然免疫反应,活性远远高于HBP,为天然免疫领域科研工作者提供研究新思路(图1);
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图1 ADP-heptose与HBP激活荧光素酶活性对比 [1]
ADP-heptose, 95%
ADP-庚糖
  1. Zhou, P., et al. Nature. 2018, 561, 122-126.