Długi R3 IGF-I(połączyć:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/long-r3-igf-i-cas-143045-27-6.html) to syntetyczna cząsteczka polipeptydowa, której historia odkrycia rozpoczęła się w latach 70. XX wieku. W tym czasie naukowcy zaczęli zwracać uwagę na ważną rolę endogennego insulinopodobnego czynnika wzrostu-I (IGF-I) w kontrolowaniu wzrostu i metabolizmu i próbowali zaprojektować strukturę molekularną podobną do IGF-I, ale bardziej biologiczną i farmaceutyczną Nowy typ cząsteczki peptydu o wartości użytkowej.
1. Odkrycie i badania IGF-I:
We wczesnych latach pięćdziesiątych naukowcy zaczęli badać istnienie i funkcję insulinopodobnych czynników wzrostu. W latach 60. XX wieku niektóre organizacje badawcze wyizolowały z surowicy zwierzęcej nowy typ białka o działaniu stymulującym proliferację komórek i wzrost, zwany hormonem wzrostu (GH). Później naukowcy odkryli inne białko blisko spokrewnione z GH z surowicy zwierzęcej i innych tkanek, zwane IGF-I.
IGF-I jest małocząsteczkowym białkiem składającym się z 70 reszt aminokwasowych, a swoją budową przypomina ludzką insulinę. IGF-I jest syntetyzowany głównie w wątrobie, co jest ściśle związane z fizjologicznym działaniem GH i może regulować proliferację, różnicowanie i metabolizm komórek poprzez interakcję między własnymi receptorami a receptorem insulinopodobnego czynnika wzrostu (IGF-IR).
W latach 70., gdy badania nad IGF-I pogłębiły się, naukowcy zaczęli badać jego strukturę molekularną i właściwości biologiczne oraz próbowali opracować bardziej wartościową cząsteczkę analogową IGF-I.
2. Odkrycie i badania długiego R3 IGF-I:
Od późnych lat siedemdziesiątych do wczesnych osiemdziesiątych XX wieku niektórzy badacze zaczęli modyfikować N-końcową sekwencję IGF-I i zaprojektowali analog IGF-I o bardziej stabilnej strukturze molekularnej oraz łatwiejszej syntezie i użyciu. Na tej podstawie narodził się długi R3 IGF-I.
Długi R3 IGF-I wykorzystuje arabinozylo-Ala-Pro-Ala (Apa) w celu zastąpienia sekwencji Gln-Pro-Arg-Gly endogennego IGF-I, co skutkuje dłuższym okresem półtrwania w osoczu i niełatwo wiąże się i usuwa przez Białko wiążące IGF (IGFBP). Ponadto, długi R3 IGF-I został również zmodyfikowany przez dodanie 13 sekwencji aminokwasowych (w tym Arg-Lys-Glu-Gly-Ser) na C-końcu, wprowadzenie wiązań dwusiarczkowych i struktur -helikalnych itp., tak że ma wyższą aktywność biologiczną i potencjał do zastosowań farmaceutycznych.
Podczas badań i rozwoju długiego R3 IGF-I niektórzy badacze próbowali również poprawić wydajność jego ekspresji i koszty produkcji za pomocą technologii transgenicznej i innych środków. Na przykład długi R3 IGF-I był eksprymowany przez układy mikrobiologiczne, takie jak Escherichia coli i drożdże, oraz oczyszczany i rozdzielany przez obróbkę kwasem, chromatografię przeciwprądową i inne technologie, i ostatecznie otrzymano produkt IGF-I o długim R3 o wysokiej czystości.
Podczas długiego procesu badawczego, zgodnie ze specjalną strukturą LONG R3 IGF-I, który jest cząsteczką polipeptydową podobną strukturą do endogennego IGF-I i ma dodatkowe 13 aminokwasów, badano różne metody syntezy do produkcji. Proces przygotowania długiego R3 IGF-I obejmuje głównie następujące metody:
1. Metoda syntezy chemicznej:
Synteza chemiczna jest jedną z najczęściej stosowanych metod wytwarzania IGF-I o długim R3. Chemiczną syntezę długiego R3 IGF-I przeprowadzono w oparciu o znaną sekwencję aminokwasową IGF-I i dodatkowe 13 sekwencji aminokwasowych dodanych na N-końcu długiego R3 IGF-I. Synteza wymaga użycia wielu grup zabezpieczających, aby zapewnić selektywność aminokwasów i wydajność reakcji. Zwykle chroniony segment peptydowy docelowego aminokwasu jest najpierw przygotowywany przez syntezę w fazie stałej, a następnie składany w długą cząsteczkę R3 IGF-I przez syntezę w fazie ciekłej.
2. Ustawa o biotechnologii:
Metoda biotechnologiczna wykorzystuje głównie zmodyfikowane komórki do ekspresji rekombinowanych białek i wyraża LONG R3 IGF-I poprzez zmianę sekwencji genów i wektorów ekspresyjnych. W tej metodzie gen LONG R3 IGF-I można wprowadzić do komórki gospodarza w celu ekspresji za pomocą technologii rekombinacji genów, wektora lentiwirusowego, wektora plazmidowego i tym podobnych. Ta metoda może wytworzyć dużą ilość LONG R3 IGF-I, a także zoptymalizować jego ekspresję i efekt oczyszczania poprzez zmianę sekwencji wektora i sygnału sekrecji.
3. Metoda enzymatyczna:
Metoda enzymatyczna wykorzystuje głównie specyficzne enzymy, takie jak pepsyna i enzym z mięśni małży, do rozszczepienia białka prekursorowego długiego R3 IGF-I w celu uzyskania monomeru LONG R3 IGF-I, przy jednoczesnym uniknięciu zbędnych produktów ubocznych. W tej metodzie należy najpierw otrzymać matrycę zawierającą białko prekursorowe długiego R3 IGF-I, a następnie poddać reakcji w odpowiedniej temperaturze poprzez dodanie enzymów i kontrolę pH itp., aby ostatecznie otrzymać substancję docelową LONG R3 IGF-I.
4. Metoda modyfikacji białek:
Metoda modyfikacji białek wykorzystuje głównie zsyntetyzowany endogenny IGF-I do modyfikacji go w celu uzyskania efektu długiego R3 IGF-I. W tej metodzie N-koniec endogennego IGF-I jest zwykle wprowadzany do 13 określonych sekwencji, aby uzyskać efekt długiego R3 IGF-I. Ponadto aktywność biologiczną i okres półtrwania IGF-I o długim R3 można dodatkowo poprawić poprzez zmianę grupy C-końcowej.
Podsumowując, metody syntezy długiego R3 IGF-I obejmują syntezę chemiczną, biotechnologię, modyfikację enzymatyczną i białkową, a każda metoda ma swoje zalety, wady i zakres zastosowania. Wraz z ciągłym rozwojem technologii syntezy chemicznej, technologii inżynierii genetycznej i innych dziedzin, technologia przygotowania długiego R3 IGF-I będzie również dalej ulepszana i ulepszana.