Lange R3 IGF-I(koppeling:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/long-r3-igf-i-cas-143045-27-6.html) is een synthetisch polypeptidemolecuul waarvan de ontdekkingsgeschiedenis in de jaren zeventig begon. In die tijd begonnen onderzoekers aandacht te besteden aan de belangrijke rol van endogene insuline-achtige groeifactor-I (IGF-I) bij het beheersen van groei en metabolisme, en probeerden ze een moleculaire structuur te ontwerpen die vergelijkbaar was met IGF-I, maar meer biologisch en farmaceutisch. Een nieuw type peptidemolecuul met toepassingswaarde.
1. De ontdekking en het onderzoek van IGF-I:
Begin jaren vijftig begonnen onderzoekers het bestaan en de functie van insulineachtige groeifactoren te onderzoeken. In de jaren zestig isoleerden sommige onderzoeksorganisaties een nieuw type eiwit met celproliferatie en groeibevorderende activiteit uit dierlijk serum, genaamd groeihormoon (GH). Later ontdekten onderzoekers een ander eiwit dat nauw verwant is aan GH uit dierlijk serum en andere weefsels, genaamd IGF-I.
IGF-I is een klein moleculair eiwit dat bestaat uit 70 aminozuurresiduen en de structuur is vergelijkbaar met humane insuline. IGF-I wordt voornamelijk gesynthetiseerd door de lever, die nauw verwant is aan de fysiologische effecten van GH, en celproliferatie, differentiatie en metabolisme kan reguleren door de interactie tussen zijn eigen receptoren en insuline-achtige groeifactorreceptor (IGF-IR).
In de jaren zeventig, toen het onderzoek naar IGF-I zich verdiepte, begonnen onderzoekers de moleculaire structuur en biologische eigenschappen ervan te onderzoeken en probeerden ze een waardevollere IGF-I-analoogmolecule te ontwikkelen.
2. Ontdekking en onderzoek van lange R3 IGF-I:
Vanaf eind jaren zeventig tot begin jaren tachtig begonnen sommige onderzoekers de N-terminale sequentie van IGF-I te wijzigen en ontwierpen ze een IGF-I-analogon met een stabielere moleculaire structuur en gemakkelijkere synthese en gebruik. Op deze basis werd lange R3 IGF-I geboren.
Lange R3 IGF-I gebruikt arabinosyl-Ala-Pro-Ala (Apa) om de Gln-Pro-Arg-Gly-sequentie van endogene IGF-I te vervangen, wat resulteert in een langere halfwaardetijd in plasma, en niet gemakkelijk gebonden en geklaard door IGF-bindend eiwit (IGFBP). Bovendien werd de lange R3 IGF-I ook gemodificeerd door toevoeging van 13 aminozuursequenties (inclusief Arg-Lys-Glu-Gly-Ser) aan de C-terminus, introductie van disulfidebindingen en -helixstructuren, enz., zodat het heeft een hogere biologische activiteit en potentieel voor farmaceutische toepassing.
Tijdens het onderzoek en de ontwikkeling van lange R3 IGF-I probeerden sommige onderzoekers ook de expressie-efficiëntie en productiekosten te verbeteren door middel van transgene technologie en andere middelen. Lang R3 IGF-I werd bijvoorbeeld tot expressie gebracht door microbiële systemen zoals Escherichia coli en gist, en gezuiverd en gescheiden door zuurbehandeling, tegenstroomchromatografie en andere technologieën, en uiteindelijk werd een zeer zuiver lang R3 IGF-I-product verkregen.
Tijdens het lange onderzoeksproces zijn, volgens de speciale structuur van LONG R3 IGF-I, een polypeptidemolecuul dat qua structuur vergelijkbaar is met endogene IGF-I en 13 extra aminozuren heeft, verschillende synthetische methoden voor productie bestudeerd. Het bereidingsproces van lange R3 IGF-I heeft voornamelijk de volgende methoden:
1. Chemische synthesemethode:
Chemische synthese is een van de meest gebruikte methoden voor het bereiden van lange R3 IGF-I. De chemische synthese van lange R3 IGF-I werd uitgevoerd op basis van de bekende aminozuursequentie van IGF-I, en nog eens 13 aminozuursequenties werden toegevoegd aan de N-terminus van lange R3 IGF-I. Synthese vereist het gebruik van meerdere beschermende groepen om aminozuurselectiviteit en reactie-efficiëntie te verzekeren. Gewoonlijk wordt het beschermde peptidesegment van het doelaminozuur eerst bereid door synthese in de vaste fase en vervolgens geassembleerd tot een lang R3 IGF-I-molecuul door synthese in de vloeistoffase.
2. Biotechnologiewet:
De biotechnologische methode maakt voornamelijk gebruik van gemanipuleerde cellen om recombinante eiwitten tot expressie te brengen, en brengt LONG R3 IGF-I tot expressie door gensequenties en expressievectoren te veranderen. Bij deze methode kan het LONG R3 IGF-I-gen in de gastheercel worden geïntroduceerd voor expressie door middel van genrecombinatietechnologie, lentivirale vector, plasmidevector en dergelijke. Deze methode kan een grote hoeveelheid LONG R3 IGF-I produceren en kan ook het expressie- en zuiveringseffect optimaliseren door de vector- en secretiesignaalsequentie te wijzigen.
3. Enzymatische methode:
De enzymatische methode gebruikt voornamelijk specifieke enzymen zoals pepsine en clam-spierenzym om het lange R3 IGF-I-voorlopereiwit te splitsen om het LONG R3 IGF-I-monomeer te verkrijgen, terwijl onnodige bijproducten worden vermeden. Bij deze methode moet eerst de matrix die het lange R3 IGF-I-precursoreiwit bevat, worden verkregen en vervolgens bij een geschikte temperatuur worden omgezet door enzymen toe te voegen en de pH te regelen, enz., om uiteindelijk de doelsubstantie LONG R3 IGF-I te verkrijgen.
4. Methode voor eiwitmodificatie:
De methode van de eiwitmodificatie gebruikt hoofdzakelijk gesynthetiseerd endogeen IGF-I om het te wijzigen om het effect van lange R3 IGF-I te bereiken. Bij deze methode wordt het N-uiteinde van endogeen IGF-I gewoonlijk geïntroduceerd in 13 specifieke sequenties om ervoor te zorgen dat het het effect heeft van lange R3 IGF-I. Bovendien kunnen de biologische activiteit en halfwaardetijd van lange R3 IGF-I verder worden verbeterd door de C-terminale groep te veranderen.
Kortom, de synthesemethoden van lange R3 IGF-I omvatten chemische synthese, biotechnologie, enzymatische en eiwitmodificatie, en elke methode heeft zijn voordelen, nadelen en toepassingsgebied. Met de voortdurende ontwikkeling van chemische synthesetechnologie, genetische manipulatietechnologie en andere gebieden, zal de voorbereidingstechnologie van lange R3 IGF-I ook verder worden verbeterd en verbeterd.