为大家分享一篇近期发表在ACS Chemical Biology上的文章Cationic Polymers Enable Internalization of Negatively Charged Chemical Probes into Bacteria，通讯作者是来自美国明尼苏达大学的 Erin E. Carlson。细菌的细胞壁保护着细菌抵御环境中的各种刺激，例如其具有天然的阴离子特性，使一些带有负电的分子难以透过，进入到细菌内。目前有一些策略能够让这些带负电的分子进入到细菌里面，比如可以透膜的多肽、酶、螯合金属的化合物和物理破坏。尽管阳离子聚合物能够发挥抗菌的作用，但它也能够使细菌壁的通透性增加，既不会造成很高的毒性，也不会引起细胞的裂解。目前，市面上已经有非常成熟的聚合物，即两种线性的聚合物和两种能够自发组装成微室的聚合物，能够实现将质粒DNA或siRNA等带有负电的大分子递送到哺乳动物细胞内，因此作者们想到，利用已有的聚合物作为building block，将它们进行组合，以获得新的聚合物。作者们选择了两种亲水的聚合物PEG（简要标记为O）和 PDMAEMA（简要标记为D），以及可以自发组装形成微室的，疏水的PnBMA（简要标记为B）。由于PDMAEMA的分子中含有氨基，在生理环境中会自发地带上正电，从而与带有负电的核酸和磷脂等分子相互作用，促进哺乳动物细胞将聚合物内化到细胞内。作者们一共制备了三种组合，分别是OD、DB和ODB。作者们首先用 PI（用于区分细菌的死亡或者存活）验证了能够形成微室的聚合物对细菌具有更弱的杀伤力，随后，作者们用 resazurin（进入到细胞后会被代谢，从而产生荧光）验证了这些聚合物对细菌内代谢酶活性的影响，发现它们都不会明显影响细菌内的生命活动。综合比较来看，DB 具有更好的特性。随后，作者们合成了一个带有荧光基团的，本身带有负电特性的B-TMR-ATPγS探针，通过荧光成像实验证明了 DB 聚合物能够很好地帮助带有负电的探针进入到大肠杆菌中，并且不会影响细菌的增殖。最后，作者们通过SDS-PAGE实验证明了当聚合物与带负电的探针联合使用，能够显著地促进探针进入到革兰氏阳性菌或阴性菌内。总之，这篇文章为我们提供了将带有负电的分子（比如化学探针）递送到细菌内的新思路。
本文作者：Zihua Liu
责任编辑：TZY
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschembio.3c00351
文章引用：DOI: 10.1021/acschembio.3c00351
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