Cathelicidin LL 37 (human)
[CAS# 154947-66-7]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 多肽
• 英文名: Cathelicidin LL 37 (human)
• 别名: Cathelicidin LL 37 (human); Cathelicidin LL-37; LL 37; Peptide LL 37 (human gene FALL39 antibacterial); Protein CAP 18 (rabbit cationic antimicrobial 37-amino acid fragment); hCAP 18; (4S)-5-[[(2S)-6-amino-1-[[(2S,3S)-1-[[2-[[(2S)-6-amino-1-[[(2S)-1-[[(2S)-1-[[(2S)-6-amino-1-[[(2S)-1-[[(2S,3S)-1-[[(2S)-1-[[(2S)-5-amino-1-[[(2S)-1-[[(2S,3S)-1-[[(2S)-6-amino-1-[[(2S)-1-[[(2S)-1-[[(2S)-1-[[(2S)-1-[[(2S)-4-amino-1-[[(2S)-1-[[(2S)-1-[(2S)-2-[[(2S)-5-carbamimidamido-1-[[(2S,3R)-1-[[(2S)-4-carboxy-1-[[(1S)-1-carboxy-2-hydroxyethyl]amino]-1-oxobutan-2-yl]amino]-3-hydroxy-1-oxobutan-2-yl]amino]-1-oxopentan-2-yl]carbamoyl]pyrrolidin-1-yl]-3-methyl-1-oxobutan-2-yl]amino]-4-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-1,4-dioxobutan-2-yl]amino]-5-carbamimidamido-1-oxopentan-2-yl]amino]-4-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-1-oxo-3-phenylpropan-2-yl]amino]-3-carboxy-1-oxopropan-2-yl]amino]-1-oxohexan-2-yl]amino]-3-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-5-carbamimidamido-1-oxopentan-2-yl]amino]-1,5-dioxopentan-2-yl]amino]-3-methyl-1-oxobutan-2-yl]amino]-3-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-5-carbamimidamido-1-oxopentan-2-yl]amino]-1-oxohexan-2-yl]amino]-1-oxo-3-phenylpropan-2-yl]amino]-4-carboxy-1-oxobutan-2-yl]amino]-1-oxohexan-2-yl]amino]-2-oxoethyl]amino]-3-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-1-oxohexan-2-yl]amino]-4-[[(2S)-6-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-6-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-amino-4-methylpentanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]acetyl]amino]-3-carboxypropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-5-carbamimidamidopentanoyl]amino]hexanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]hexanoyl]amino]-5-oxopentanoic acid
• 产品名称: Cathelicidin LL 37 (human)
• 蛋白质序列: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES
• 分子式: C₂₀₅H₃₄₀N₆₀O₅₃
• 分子量: 4493.27
• CAS 登录号: 154947-66-7
• 分子行输入简码SMILES: CC[C@H](C)[C@@H](C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCC(=O)O)C(=O)N[C@@H](CC1=CC=CC=C1)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCCNC(=N)N)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(=O)N)C(=O)N[C@@H](CCCNC(=N)N)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CC(=O)O)C(=O)N[C@@H](CC2=CC=CC=C2)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(=N)N)C(=O)N[C@@H](CC(=O)N)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N3CCC[C@H]3C(=O)N[C@@H](CCCNC(=N)N)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CCC(=O)O)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)O)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CCC(=O)O)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CCCNC(=N)N)NC(=O)[C@H](CC4=CC=CC=C4)NC(=O)[C@H](CC5=CC=CC=C5)NC(=O)[C@H](CC(=O)O)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)N

发现和应用

Cathelicidin LL-37是一种人体抗菌肽，在先天免疫反应中发挥着核心作用。它来源于前体蛋白hCAP18（18 kDa人阳离子抗菌蛋白）的C末端区域，该前体蛋白由CAMP基因编码。LL-37是一种线性37个氨基酸组成的肽，带有净正电荷和两亲性螺旋结构，使其能够与微生物膜相互作用并破坏微生物膜。它在多种细胞类型中表达，包括中性粒细胞、皮肤、呼吸道和胃肠道的上皮细胞以及其他免疫细胞，并在感染或损伤时释放，作为抵御病原体的第一道防线。

LL-37的发现源于20世纪90年代对哺乳动物抗菌肽的研究，当时研究人员发现了一类名为cathelicidin的肽，它们具有广谱抗菌活性。在人体中，目前仅发现一种cathelicidin：hCAP18，它在感染或炎症部位被蛋白酶裂解，释放出LL-37。与许多靶向特定细胞过程的传统抗生素不同，LL-37通过与微生物膜的物理相互作用杀死微生物，导致膜破裂和细胞死亡。这种机制依赖于该肽的两亲性α-螺旋结构，使其能够优先结合带负电荷的细菌膜，破坏脂质双层，并在病原体膜上形成孔洞或损伤。

除了直接的抗菌活性外，LL-37还具有免疫调节作用，有助于宿主防御。它可以趋化中性粒细胞、单核细胞和T细胞等免疫细胞到达感染部位，调节细胞因子产生，并影响抗原呈递细胞的成熟和活化。LL-37还可以与宿主受体（例如甲酰肽受体样1（FPRL1））相互作用，影响免疫细胞的募集和功能。这些免疫调节特性增强了先天免疫和适应性免疫反应，有助于控制感染，同时塑造后续的免疫反应。

LL-37的抗生物膜活性也得到了研究，它可以对抗形成保护性基质的细菌群落，这些基质通常对传统抗生素具有耐药性。在生物膜形成的实验室模型中，LL-37 可抑制细菌的初始粘附，破坏已形成的生物膜，并增强细菌对其他抗菌剂的敏感性。这些特性激发了人们对开发 LL-37 及其衍生物作为治疗慢性伤口感染、器械相关生物膜和抗生素耐药病原体的潜在治疗药物的兴趣。然而，尽管该肽在体外和临床前模型中显示出良好的前景，但其临床应用仍面临挑战，包括在生理环境中易受蛋白酶降解、高浓度下可能产生毒性以及生产成本高昂等问题。

除了抗菌和免疫调节功能外，LL-37 还参与伤口愈合和组织修复。它可以促进受损组织的再上皮化、血管生成和细胞增殖，从而支持损伤后屏障完整性的恢复。这些伤口愈合作用部分是通过与宿主细胞信号通路和生长因子相互作用介导的，这突显了 LL-37 除了简单的杀灭微生物之外的多方面作用。研究还探讨了 LL-37 在炎症性疾病、自身免疫性疾病和癌症中的作用，有证据表明 LL-37 表达失调可能在某些情况下导致病理生理学改变。

尽管 LL-37 本身尚未获得作为治疗性抗菌剂的监管批准，但它仍然是宿主防御肽的典型化合物，也是广泛研究的对象。提高其临床潜力的策略包括开发更稳定的类似物、优化给药方法以及将其与现有疗法结合使用，以克服蛋白酶降解和毒性等局限性。对 LL-37 的广泛研究凸显了其作为天然抗菌剂、免疫调节剂和新型肽类疗法潜在模板的重要性。

参考文献

Porcelli F, Verardi R, Shi L, Henzler?Wildman KA, Ramamoorthy A, Veglia G (2008) NMR structure of the cathelicidin?derived human antimicrobial peptide LL?37 in dodecylphosphocholine micelles. Biochemistry 47(20) 5565-5572 DOI: 10.1021/bi702036s

Ridyard KE, Overhage J (2021) The potential of human peptide LL?37 as an antimicrobial and anti?biofilm agent. Antibiotics 10(6) 650 DOI: 10.3390/antibiotics10060650

Human antimicrobial/host defense peptide LL?37 may prevent the spread of a local infection through multiple mechanisms: an update (2025) Inflammation Research 74 article 36 DOI: 10.1007/s00011-025-02005-8