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AbMole 科研抗生素篇丨Oligomycin:ATP合酶抑制剂,在线粒体能量代谢研究中的应用

已有 155 次阅读 2026-9-8 10:13 |系统分类:科研笔记

Oligomycin(寡霉素,AbMoleM14185是一类由链霉菌(Streptomyces)产生的大环内酯类抗生素,也是线粒体F1Fo-ATP合酶(氧化磷酸化复合物V)的特异性抑制剂,常用于解析细胞中的线粒体呼吸与磷酸化偶联机制。OligomycinCAS No.1404-19-9AbMoleM14185 能结合于F1Fo-ATP合酶的质子转运通道区域,阻断跨膜质子回流对ATP合成的驱动,从而抑制氧化磷酸化(OXPHOS)末端的ATP生成。

通过结构生物学的研究发现,OligomycinAbMoleM14185结合于F1Fo-ATP合酶c环口袋中,这能通过空间位阻锁定c环的旋转,该结合口袋同时也是其他多种天然来源的ATP合酶抑制剂的共同作用位点。OligomycinCAS No.1404-19-9AbMoleM14185抑制ATP合酶后,线粒体膜电位升高、呼吸链电子传递速率下降,细胞被迫上调糖酵解以维持ATP供给;这一作用方向与解偶联剂FCCP 恰好相反。

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1. Oligomycin抑制ATP酶的原理

在生物能量代谢的研究史上,Oligomycin起到了重要作用:最初于1958年便有文献报道Oligomycin能特异性抑制线粒体氧化磷酸化而不直接抑制电子传递链。经过OligomycinCAS No.1404-19-9AbMoleM14185 处理可以研究细胞的氧化磷酸化、计算P/O比值。在细胞能量代谢分析领域,OligomycinAbMoleM14185是线粒体压力测试(Mito Stress Test)和糖酵解压力测试(Glycolysis Stress Test)的必需标准试剂,这两项检测可实时测定细胞耗氧率(OCR)与细胞外酸化率(ECAR)。在 Mito Stress Test 中,加入 Oligomycin OCR 的下降幅度代表 ATP 合酶偶联呼吸(ATP‑linked respiration),给药后剩余的 OCR 反映质子漏;随后依次注入 FCCPAbMoleM9051 Rotenone/Antimycin A,分别用于测定最大呼吸能力、储备呼吸能力以及非线粒体耗氧水平。在糖酵解压力测试中,OligomycinCAS No.1404-19-9AbMoleM14185能通过阻断线粒体ATP生成迫使细胞最大化上调糖酵解通量,从而测定糖酵解容量与糖酵解储备。此类方案已被广泛用于胶质瘤细胞系的能量代谢表型分型、病毒感染细胞的代谢重编程研究等方向:例如脊髓灰质炎病毒感染胶质母细胞瘤细胞后引起的代谢印记变化,可以通过Oligomycin寡霉素 参与的线粒体压力测试加以定量刻画。此外,Oligomycin还常被用于验证肿瘤细胞或干细胞亚群的OXPHOS(氧化磷酸化)依赖性,对Oligomycin高度敏感的细胞群通常提示其生存依赖线粒体氧化磷酸化供能。在免疫代谢与肿瘤代谢研究中,OligomycinAbMoleM14185也有类似的应用:例如对分选自卵巢癌腹腔转移灶小鼠的肿瘤相关巨噬细胞(TAM)进行OligomycinFCCProtenone/antimycin A序贯处理,可定量解析不同TAM亚群对OXPHOS的依赖程度及其与细胞存活的关系。作为研究氧化磷酸化与糖酵解平衡的经典抑制剂,Oligomycin寡霉素在能量代谢研究领域具有重要的应用价值。

* 本文所述均为科研试剂,仅供科学研究参考

参考文献及鸣谢

[1] Lardy HA, Johnson D, McMurray WC. Antibiotics as tools for metabolic studies. I. A survey of toxic antibiotics in respiratory, phosphorylative and glycolytic systems. Arch Biochem Biophys, 1958, 78(3): 587-597.

[2] Symersky J, Osowski D, Walters DE, Mueller DM. Oligomycin frames a common drug-binding site in the ATP synthase. Proc Natl Acad Sci USA, 2012, 109(35): 13961-13965. DOI:10.1073/pnas.1207912109

[3] Divakaruni AS, Paradyse A, Ferrick DA, Murphy AN, Jastroch M. Analysis and interpretation of microplate-based oxygen consumption and pH data. Methods Enzymol, 2014, 547: 309-354. DOI:10.1016/B978-0-12-801415-8.00016-3

[4] Metabolic imprint of poliovirus on glioblastoma cells and its role in virus replication and cytopathic activity. Int J Mol Sci, 2025, 26(15): 7346. DOI:10.3390/ijms26157346

[5] Xia H, et al. Autophagic adaptation to oxidative stress alters peritoneal residential macrophage survival and ovarian cancer metastasis. JCI Insight, 2020, 5(19): e141115. DOI:10.1172/jci.insight.141115

[6] Mitochondrial protein density, biomass, and bioenergetics as predictors for the efficacy of glioma treatments. Int J Mol Sci, 2024, 25(13): 7038. DOI:10.3390/ijms25137038

细胞实验参考

细胞系:Human glioma cell lines

方法:Glioma cells were seeded in XFe96 cell culture microplates; oligomycin, FCCP, and rotenone/antimycin A were sequentially injected during the assay to measure ATP-linked respiration, maximal respiration, spare respiratory capacity and non-mitochondrial respiration. OCR values were normalized to protein content per well.

浓度:1.5 μM

处理时间:No mentioned

参考文献:Int J Mol Sci. 2024 Jul 2;25(13):7038

* 上述方法来自公开文献,仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同,请参考其他文献。

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