Concanavalin A   中文名称: 刀豆凝集素 A

Ca2+/Mn2+; mannose/glucose

伴刀豆球蛋白A/Concanavalin A （ConA）是一种Ca（2+）/Mn（2+）依赖性和甘露糖/葡萄糖结合的豆类凝集素，因其对多种癌症细胞具有显著的抗增殖和抗肿瘤活性而日益受到关注。ConA通过线粒体介导的P73-Foxo1a-Bim凋亡和BNIP3介导的线粒体自噬诱导程序性细胞死亡。通过IKK-NF-κB-COX-2、SHP-2-MEK-1-ERK和SHP-2-Ras-ERK抗血管生成途径，ConA可抑制癌症细胞的存活。此外，ConA刺激细胞免疫并产生免疫记忆，抵抗相同基因型的肿瘤。这些生物学发现为ConA在癌症治疗的临床前或临床试验中作为靶向细胞凋亡、自噬和抗血管生成的潜在抗肿瘤剂提供了新的前景。[1]

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光动力疗法（PDT）被认为是一种非常有前景的抗菌治疗方法。尽管几项研究表明革兰氏阳性细菌对PDT非常敏感，但革兰氏阴性细菌对光动力作用更具抵抗力。这种差异是由于不同的细胞壁结构造成的。革兰氏阴性菌的细胞外膜含有脂多糖（LPS），可阻碍光敏剂分子的结合，保护细菌细胞免受化学攻击。结合刀豆蛋白A（ConA）的脂多糖结合活性和玫瑰红（RB）的光动力特性，有望成为针对革兰氏阴性菌的靶向光动力治疗的创新蛋白质平台。合成并表征了ConA-RB生物偶联物。每个Concanavalin A/ConA单体大约共轭2.4个RB分子。RB与ConA的结合决定了单线态氧生成的减少和超氧化物和过氧化物生成的增加。ConA-RB生物偶联物在大肠杆菌的浮游培养中证明了其光杀伤效果。LED灯发出的白光照射产生了剂量依赖性的杀菌作用。ConA-RB偶联物表现出比RB一致的改善（高达117倍）。光敏剂摄取的改善解释了ConA-RB偶联物引起的PDT效应增强，同时膜损伤增加。该方法可以很容易地推广（i）使用不同的光/声敏化剂，（ii）靶向其他以含有脂多糖（LPS）的细胞膜为特征的病原体[2]。

药理学相关性。白藜芦醇是一种来自葡萄的抗氧化剂，据报道可以调节炎症过程。在这项研究中，我们研究了白藜芦醇及其保护机制对小鼠Concanavalin A/（ConA-）诱导的肝损伤的影响。材料和方法。ConA（20mg/kg）诱导Balb/C小鼠急性自身免疫性肝炎；在单次静脉注射ConA之前，每天通过口饲法用白藜芦醇（10、20和30mg/kg）治疗小鼠14天。注射8小时后，测定组织学分级、促炎细胞因子水平和hedgehog通路活性。结果。注射ConA后，细胞因子IL-2、IL-6和TNF-α升高，Sonic hedgehog（Shh）、胶质母细胞瘤-（Gli-）1和斑贴（Ptc）水平显著升高。白藜芦醇预处理可改善ConA诱导的自身免疫性肝炎的病理作用，并显著抑制IL-2、IL-6、TNF-α、Shh、Gli-1和Ptc。通过蛋白质印迹和免疫组织化学研究了白藜芦醇对hedgehog通路的影响。白藜芦醇降低Shh表达，可能是通过抑制Shh表达来降低Gli-1和Ptc表达。结论。白藜芦醇通过降低小鼠细胞因子的表达来预防ConA诱导的自身免疫性肝炎。Gli-1和Ptc的减少可能与hedgehog通路活性的改善有关。[3]

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白藜芦醇预处理可改善Concanavalin A/ConA诱导的肝炎[3]
我们使用ConA诱导的肝炎模型进行了检测，并通过测量血清ALT和AST水平来评估肝功能。通过病理检查和Knodell评分评估各组小鼠的肝组织。注射ConA后，ALT和AST水平升高，高剂量白藜芦醇组的峰值水平降低。如表1所示，与生理盐水组相比，ConA注射后8小时ALT和AST水平明显升高（p<0.05）；白藜芦醇预处理显著减轻了ConA注射液诱导的血清ALT和AST升高（p<0.05）。组织病理学研究和Knodell评分也证明了这一结果。如表1所示，白藜芦醇组的Knodell评分逐渐降低，不同浓度的白藜芦醇之间存在统计学意义（p<0.01）。如图1所示，我们在ConA诱导组中发现了大量坏死区域。相比之下，白藜芦醇治疗组表现出轻微的肝损伤，表明白藜芦醇预处理显著减少了肝坏死。30岁时服用白藜芦醇 mg/kg更有效。根据Image pro Plus 6.0分析的结果，各组之间具有明显的统计学意义。因此，白藜芦醇预处理被证明可以减轻ConA诱导的小鼠自身免疫性肝炎。

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白藜芦醇预处理抑制Concanavalin A/ConA诱导的肝炎期间细胞因子的释放和Hh信号通路的表达[3]
ConA诱导的肝炎与炎性细胞因子水平的变化有关。我们通过免疫印迹证明，与生理盐水对照组相比，ConA模型组的TNF-α、IL-2和IL-6表达显著增加。白藜芦醇降低了ConA诱导的小鼠肝脏中TNF-α、IL-2和IL-6的产生，这与肝损伤的程度一致。接下来，我们研究了白藜芦醇对ConA诱导的小鼠肝脏中Shh、Gli-1和Ptc表达的影响。与ConA模型组相比，白藜芦醇预处理显著降低了Gli-1和Ptc的表达（p<0.05），这与免疫组织化学的变化一致（图2）。

ConA-RB合成[2]
将玫瑰孟加拉二钠盐溶解在DMSO中以获得10mM的浓度，然后在搅拌下加入固体EDC和Sulfo-NHS，以分别获得27.5mM和15mM的终浓度。5小时后，在剧烈搅拌下，将该溶液与0.05 mM的Concanavalin A在100 mM（pH 9）的碳酸钠缓冲液中混合，其中含有10倍过量的活化RB（浓度0.5 mM）。在温和搅拌条件下将反应物孵育过夜。

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ConA BR纯化[2]
交联反应完成后，通过透析纯化ConA-RB生物偶联物。使用截留分子量为14000 KD的膜在10 mM（pH 9）的碳酸钠缓冲液中透析，去除未反应的RB和交联反应的小分子量副产物。重复透析，直到RB典型的550 nm紫外-可见信号完全从透析液中消失。ConA-RB的合成和纯化在室温下进行。

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ABMDMA单线态氧测定[2]
在氘代水中制备RB和ConA-RB在555nm处的等吸收溶液。将ABMDMA加入溶液中，使敏化剂的最终浓度达到15μM，ABMDMA的最终浓度为25μM。剧烈搅拌溶液以确保空气饱和。在555nm下照射溶液，并监测ABMDMA在401nm下吸收带的漂白情况。 以玫瑰红（RB）为参考，在PBS中测定单线态氧量子产率（ΦΔ），产率为0.76。 ConA RB的ΦΔ由以下方程式计算 其中K是ABMDMA光降解速率的斜率，S表示样品（ConA RB），R表示参考（RB），ΦΔR是参考（RB的ΦΔ）。

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Amplex红色过氧化物定量[2]
将1 ml pH 7.4的50 mM磷酸盐缓冲盐水加入到10μl DMSO中的50 mM Amplex Red中。然后将10μl HRP 0.4 mg/ml的PBS 50 mM pH 7.4溶液加入Amplex Red溶液中，得到最终的工作溶液。用可见光（距离细胞板30 cm处的白色LED Valex 30 W灯，细胞板上的照射功率密度=2 mW/cm2；用光辐射计Delta Ohm LP 471 RAD测量）在微量滴定板上照射90μl受试溶液，这些溶液含有不同浓度（0.025μM、0.05μM、0.25μM、0.5μM、2.5μM和5μM）的RB或ConA RB，在PBS 50 mM pH 7.4中，在可见光范围内等吸收，照射45分钟，照射后立即向每个样品中加入10μl Amplex Red工作溶液。溶液在室温下孵育30分钟，在560nm处读取样品的吸光度。使用使用H2O2标准溶液生成的校准曲线将吸光度值转换为照射时产生的H2O2浓度。

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硝基四氮唑（NBT）测定超氧阴离子的产生[2]
制备3ml RB和ConA-RB（2.5μM）在pH 7.4的50mM PBS中的等吸收溶液。将NBT加入溶液中，使其最终浓度达到0.24 mM。还制备了NBT在milli-Q水中的对照溶液和NBT在ConA中的对照溶液。用可见光照射溶液45分钟（白色LED Valex 30 W灯，距离试管30 cm，细胞板上的照射功率密度=2 mW/cm2；用光辐射计Delta Ohm LP 471 RAD测量）。

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邻苯二甲酸酯（TPA）测定羟自由基产生的方法[2]
使用NaOH制备200mM对苯二甲酸（TPA）储备溶液。制备了2.5μM RB和ConA-RB在pH 7.4的50 mM PBS中的溶液。向溶液中加入TPA，使其最终浓度达到500μM。溶液在555 nm下照射，其中RB和ConA RB是等吸收的。使用爱丁堡分析仪器FLS920荧光分光光度计测量了由于2-羟基对苯二甲酸酯（HTPA）的产生而在425 nm（激发315 nm）下的荧光变化。所有荧光测量均在室温下进行。

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光动力抗菌活性测定[2]
在指数生长过程中，对大肠杆菌（DH5α菌株）进行了ConA加合物的抗菌活性测试。将细菌重新悬浮在PBS中1×，使96孔微量滴定板的每个孔中的最终浓度为2.106 cfu/ml。使用不同浓度的RB和ConA-RB，敏化剂浓度范围为5至0.025μM。将含有细菌和光敏剂的平板在黑暗中孵育30分钟，随后在室温下用白色LED灯照射45分钟，在细胞平板上产生2 mW/cm2的光。优化了这些条件，以在未经处理的DH5α对照培养物上提供最大的非致死光通量。

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细菌对光敏剂的吸收[2]
通过离心将105株在LB中生长到指数期的细菌沉淀，在1×PBS中洗涤一次，然后重新悬浮在200μl含有RB或ConA-RB加合物的1×PBS（均为2.5μM敏化剂）中。在黑暗中孵育30分钟后，将细菌制成颗粒，收集含有未结合RB或ConA-RB的上清液。然后将细菌颗粒广泛洗涤3次，并重新悬浮在1X PBS中。收集所有组分进行荧光读数，并在EnSpire多模平板阅读器（PerkinElmer；560/575nm激发/发射）中读取。

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膜损伤试验[2]
荧光透性分析用于研究RB和ConA-RB对细菌膜的光依赖性损伤。该检测基于碘化丙啶（PI），这是一种广泛使用的DNA嵌入荧光染料，无法渗透完整、未受损的细胞膜。简而言之，将5108个生长到指数后期（A600=0.9）的细菌细胞沉淀，并重新悬浮在两个微量滴定板孔中的1×PBS中，该PBS含有ConA-RB加合物或单独的RB（两者均为2.5μM敏化剂）。如前所述，第一个被照射，而第二个被保持在黑暗中（对照）。照射后，将细菌制成颗粒，并在2%甲醛1×PBS中交联5分钟以固定细胞。然后用125 mM甘氨酸阻断反应10分钟。在1×PBS中洗涤两轮后，细菌在含有2μg/ml 4′，6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）和0.3μg/ml PI的1×PBS溶液中染色。在PBS中的最后一个洗涤步骤后，将PI（535/617nm）和DAPI（358/461nm）的荧光信号记录在平板读数器中。DAPI用于使PI荧光信号标准化，因为它类似地染色了透性和非透性细胞的DNA。将定义为PI/DAPI信号比的永久稳定化指数归一化为保持在黑暗中的对照样本（n=6）。

将ConA/刀豆蛋白A溶于无热原生理盐水中，并以20 mg/kg的剂量进行静脉注射，以诱导肝炎。
雄性Balb/c小鼠（6-8周龄，20±2 g）饲养于塑料笼中，光照和黑暗周期受控，并喂以标准饲料和水，饲养环境温度（25±1°C）和湿度（50±5%）均受控。通过尾静脉注射ConA/刀豆蛋白A（20 mg/kg体重）诱导6-8周龄雄性小鼠发生肝损伤。根据剂量将小鼠分为三组（高剂量组、中剂量组和低剂量组）给予白藜芦醇。小鼠被随机分为六组，每组十只，具体如下：（1）生理盐水对照组，（2）白藜芦醇单药组，（3）ConA诱导模型组，（4）低剂量白藜芦醇+ConA组，（5）中剂量白藜芦醇+ConA组，（6）高剂量白藜芦醇+ConA组。前两周，白藜芦醇组小鼠每日灌胃给予0.1 mL/10 g体重的白藜芦醇溶液。其余小鼠每日灌胃给予0.5%羧甲基纤维素溶液，剂量为0.1 mL/10 g体重。第十四天，灌胃给药一小时后，除生理盐水组和白藜芦醇单药组外，其余小鼠均经尾静脉注射刀豆蛋白A（ConA，0.05 mL/10 g体重）。生理盐水组和白藜芦醇单药组则注射生理盐水（0.05 mL/10 g体重）。 8小时后，处死动物以获取眼部血液。将左肝叶保存在−80°C，直至进行IL-2、IL-6和TNF-α检测。将右肝叶固定于4%多聚甲醛溶液中，4°C，用于苏木精-伊红（HE）染色和免疫组织化学染色[3]。

不良反应
职业性肝毒素 - 继发性肝毒素：职业环境中潜在的毒性作用是基于人类摄入或动物实验中毒的案例。

[1]. Concanavalin A: a potential anti-neoplastic agent targeting apoptosis, autophagy and anti-angiogenesis for cancer therapeutics. Biochem Biophys Res Commun. 2011 Oct 22;414(2):282-6.

[2]. Concanavalin A-Rose Bengal bioconjugate for targeted Gram-negative antimicrobial photodynamic therapy. J Photochem Photobiol B. 2020 Mar 13;206:111852.

[3]. The Protective Effect of Resveratrol on Concanavalin-A-Induced Acute Hepatic Injury in Mice. Gastroenterol Res Pract. 2015;2015:506390.

刀豆蛋白A（Concanavalin A）是一种甘露糖结合凝集素，最初是从刀豆（Canavalia ensiformis）中分离得到的。刀豆蛋白A是一种强效的淋巴细胞有丝分裂原和基质金属蛋白酶刺激剂，因此具有免疫刺激作用。它用于糖蛋白的鉴定和纯化。
一种从刀豆（Canavalia ensiformis）中分离得到的甘露糖/葡萄糖结合凝集素。
它是一种强效的有丝分裂原，用于刺激淋巴细胞（主要是 T 淋巴细胞）培养物中的细胞增殖。

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ConA/伴刀豆球蛋白 A 已显示出作为抗肿瘤药物对多种细胞（例如 PU-1.8、A375、成纤维细胞、HepG2、肝癌细胞、U87 胶质母细胞瘤和 p53 缺失细胞）的潜力，但同时也具有毒性，在临床前和临床试验中会引发急性肝炎。如前所述，ConA已被证实可通过线粒体介导的p73-Foxo1a-Bim凋亡、BNIP3介导的线粒体自噬以及IKK-NF-κB-COX-2、SHP-2-MEK-1-ERK和SHP-2-Ras-ERK抗血管生成途径诱导癌细胞死亡。此外，ConA还可通过免疫调节作用诱导肿瘤细胞死亡。随着ConA诱导细胞死亡的分子机制日益清晰，基于程序性细胞死亡和抗血管生成活性的新治疗策略将被进一步开发和测试。包括临床前和临床试验在内的更深入的研究，旨在从分子水平上阐明程序性细胞死亡和抗血管生成机制，这将有助于癌症生物学家和临床医生深入了解ConA的治疗作用。阐明凝集素诱导细胞死亡的分子机制为新型药物的研发开辟了新的前景。[1] RB 与刀豆蛋白 A (ConA) 的偶联可提高光敏剂的摄取、光杀菌效力以及光动力疗法 (PDT) 治疗后的细胞膜损伤。蛋白质偶联能够调节活性氧 (ROS) 生成过程中的 I 型和 II 型机制。尽管目前的实验尚不足以验证 ConA-RB 生物偶联物作为一种具有临床意义的新型靶向光敏剂，但它们可能为后续的体内药代动力学/药效学 (PK/PD)、治疗和毒性研究铺平道路，而这些研究对于其转化应用至关重要。所开发的 RB 与 ConA 偶联方法具有普适性，可用于靶向革兰氏阴性菌抗菌光动力疗法中的任何光敏剂，从而提高 PDT 的治疗效果。 [2]

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我们旨在确定白藜芦醇是否能抑制刀豆蛋白A（ConA）诱导的自身免疫性肝炎中TNFα、IL-2和IL-6等细胞因子的表达和释放。我们发现：（1）白藜芦醇可减轻ConA诱导的小鼠自身免疫性肝炎；（2）白藜芦醇可降低体内TNFα、IL-2和IL-6的表达；（3）白藜芦醇可能通过调节Hedgehog信号通路抑制Gli-1和Ptc的释放。尽管还有更多机制需要探索，但我们的研究为临床治疗急性肝炎提供了一种新的方法。[3]

11028-71-0

155486958

White to light yellow solid powder

39 °C

3

11

10

38

858

0

CONCANAVALIN A; 11028-71-0; Concanavaline A; Ricintoxin con A; Ricin-toxin con A; Con-A; CON A; DTXSID3037202;

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

H2O : ~50 mg/mL

注意: 如下所列的是一些常用的体内动物实验溶解配方，主要用于溶解难溶或不溶于水的产品（水溶度<1 mg/mL）。 建议您先取少量样品进行尝试，如该配方可行，再根据实验需求增加样品量。

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注射用配方1: DMSO : Tween 80： Saline = 10 : 5 : 85 (如： 100 μL DMSO → 50 μL Tween 80 → 850 μL Saline)
*生理盐水/Saline的制备：将0.9g氯化钠/NaCl溶解在100 mL ddH ₂ O中，得到澄清溶液。
注射用配方 2: DMSO : PEG300 ：Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如： 100 μL DMSO → 400 μL PEG300 → 50 μL Tween 80 → 450 μL Saline)
注射用配方 3: DMSO : Corn oil = 10 : 90 (如： 100 μL DMSO → 900 μL Corn oil)
示例: 以注射用配方 3 (DMSO : Corn oil = 10 : 90) 为例说明, 如果要配制 1 mL 2.5 mg/mL的工作液, 您可以取 100 μL 25 mg/mL 澄清的 DMSO 储备液，加到 900 μL Corn oil/玉米油中, 混合均匀。

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注射用配方 4: DMSO : 20% SBE-β-CD in Saline = 10 : 90 [如：100 μL DMSO → 900 μL (20% SBE-β-CD in Saline)]
*20% SBE-β-CD in Saline的制备（4°C，储存1周）：将2g SBE-β-CD (磺丁基-β-环糊精) 溶解于10mL生理盐水中，得到澄清溶液。
注射用配方 5: 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin : Saline = 50 : 50 (如： 500 μL 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (羟丙基环胡精)→ 500 μL Saline)
注射用配方 6: DMSO : PEG300 : Castor oil : Saline = 5 : 10 : 20 : 65 (如： 50 μL DMSO → 100 μL PEG300 → 200 μL Castor oil → 650 μL Saline)
注射用配方 7: Ethanol : Cremophor : Saline = 10： 10 : 80 (如： 100 μL Ethanol → 100 μL Cremophor → 800 μL Saline)
注射用配方 8: 溶解于Cremophor/Ethanol (50 : 50), 然后用生理盐水稀释。
注射用配方 9: EtOH : Corn oil = 10 : 90 (如： 100 μL EtOH → 900 μL Corn oil)
注射用配方 10: EtOH : PEG300：Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如： 100 μL EtOH → 400 μL PEG300 → 50 μL Tween 80 → 450 μL Saline)

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口服配方 1: 悬浮于0.5% CMC Na (羧甲基纤维素钠)
口服配方 2: 悬浮于0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
示例: 以口服配方 1 (悬浮于 0.5% CMC Na)为例说明, 如果要配制 100 mL 2.5 mg/mL 的工作液, 您可以先取0.5g CMC Na并将其溶解于100mL ddH2O中，得到0.5%CMC-Na澄清溶液；然后将250 mg待测化合物加到100 mL前述 0.5%CMC Na溶液中，得到悬浮液。

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口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400)
口服配方 4: 悬浮于0.2% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 5: 溶解于0.25% Tween 80 and 0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 6: 做成粉末与食物混合

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注意: 以上为较为常见方法，仅供参考， InvivoChem并未独立验证这些配方的准确性。具体溶剂的选择首先应参照文献已报道溶解方法、配方或剂型，对于某些尚未有文献报道溶解方法的化合物，需通过前期实验来确定（建议先取少量样品进行尝试），包括产品的溶解情况、梯度设置、动物的耐受性等。

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请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。