Lang R3 IGF-I(link:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/long-R3-igf-i-Cas-143045-27-6.html) er et syntetisk polypeptidmolekyle, hvis opdagelseshistorie begyndte i 1970'erne. På det tidspunkt begyndte forskere at være opmærksomme på den vigtige rolle, som endogen insulinlignende vækstfaktor-I (IGF-I) spiller i at kontrollere vækst og metabolisme, og forsøgte at designe en molekylær struktur, der ligner IGF-I, men mere biologisk og farmaceutisk En ny type peptidmolekyle med anvendelsesværdi.
1. Opdagelsen og forskningen af IGF-I:
I begyndelsen af 1950'erne begyndte forskere at udforske eksistensen og funktionen af insulinlignende vækstfaktorer. I 1960'erne isolerede nogle forskningsorganisationer en ny type protein med celleproliferation og vækstfremmende aktivitet fra dyreserum, kaldet væksthormon (GH). Senere opdagede forskere et andet protein, der er tæt beslægtet med GH fra dyreserum og andet væv, kaldet IGF-I.
IGF-I er et lille molekylært protein bestående af 70 aminosyrerester, og dets struktur ligner human insulin. IGF-I syntetiseres hovedsageligt af leveren, som er tæt beslægtet med de fysiologiske virkninger af GH, og kan regulere celleproliferation, differentiering og metabolisme gennem interaktionen mellem dens egne receptorer og insulinlignende vækstfaktorreceptor (IGF-IR).
I 1970'erne, efterhånden som forskningen i IGF-I blev dybere, begyndte forskere at udforske dens molekylære struktur og biologiske egenskaber og forsøgte at udvikle et mere værdifuldt IGF-I-analogmolekyle.
2. Opdagelse og forskning af lang R3 IGF-I:
Fra slutningen af 1970'erne til begyndelsen af 1980'erne begyndte nogle forskere at modificere den N-terminale sekvens af IGF-I og designede en IGF-I-analog med en mere stabil molekylær struktur og lettere syntese og brug. På dette grundlag blev lange R3 IGF-I født.
Long R3 IGF-I bruger arabinosyl-Ala-Pro-Ala (Apa) til at erstatte Gln-Pro-Arg-Gly-sekvensen af endogen IGF-I, hvilket resulterer i en længere halveringstid i plasma og ikke let bindes og fjernes af IGF-bindende protein (IGFBP). Derudover blev den lange R3 IGF-I også modificeret ved at tilføje 13 aminosyresekvenser (inklusive Arg-Lys-Glu-Gly-Ser) ved C-terminalen, introducere disulfidbindinger og -spiralstrukturer osv., så den har en højere biologisk aktivitet og potentiale for farmaceutisk anvendelse.
Under forskning og udvikling af lange R3 IGF-I forsøgte nogle forskere også at forbedre dets ekspressionseffektivitet og produktionsomkostninger gennem transgen teknologi og andre midler. For eksempel blev lang R3 IGF-I udtrykt af mikrobielle systemer såsom Escherichia coli og gær og oprenset og adskilt ved syrebehandling, modstrømskromatografi og andre teknologier, og til sidst blev der opnået et højrent langt R3 IGF-I-produkt.
I løbet af den lange forskningsproces er der ifølge den særlige struktur af LONG R3 IGF-I, som er et polypeptidmolekyle, der i struktur ligner endogen IGF-I og har yderligere 13 aminosyrer, blevet undersøgt forskellige syntetiske metoder til produktion. Forberedelsesprocessen for lang R3 IGF-I har hovedsageligt følgende metoder:
1. Kemisk syntesemetode:
Kemisk syntese er en af de mest almindeligt anvendte metoder til fremstilling af lang R3 IGF-I. Den kemiske syntese af lang R3 IGF-I blev udført baseret på den kendte aminosyresekvens af IGF-I, og yderligere 13 aminosyresekvenser tilføjet ved N-terminalen af lang R3 IGF-I. Syntese kræver brug af flere beskyttelsesgrupper for at sikre aminosyreselektivitet og reaktionseffektivitet. Sædvanligvis fremstilles det beskyttede peptidsegment af målaminosyren først ved fastfasesyntese og samles derefter til et langt R3 IGF-I-molekyle ved væskefasesyntese.
2. Bioteknologiloven:
Den bioteknologiske metode bruger hovedsageligt manipulerede celler til at udtrykke rekombinante proteiner og udtrykker LONG R3 IGF-I ved at ændre gensekvenser og ekspressionsvektorer. I denne metode kan LONG R3 IGF-I-genet indføres i værtscellen til ekspression ved genrekombinationsteknologi, lentiviral vektor, plasmidvektor og lignende. Denne metode kan producere en stor mængde LONG R3 IGF-I og kan også optimere dens ekspression og oprensningseffekt ved at ændre vektoren og sekretionssignalsekvensen.
3. Enzymatisk metode:
Den enzymatiske metode bruger hovedsageligt specifikke enzymer såsom pepsin og muslingemuskelenzym til at spalte det lange R3 IGF-I-precursorprotein for at opnå LONG R3 IGF-I-monomeren, samtidig med at man undgår unødvendige biprodukter. I denne metode skal matrixen indeholdende det lange R3 IGF-I-precursorprotein først opnås og derefter reageres ved en passende temperatur ved at tilføje enzymer og pH-kontrol osv., for til sidst at opnå målstoffet LONG R3 IGF-I.
4. Proteinmodifikationsmetode:
Proteinmodifikationsmetoden bruger hovedsageligt det syntetiserede endogene IGF-I til at modificere det for at opnå effekten af lang R3 IGF-I. I denne metode indføres N-terminalen af endogen IGF-I sædvanligvis i 13 specifikke sekvenser for at få den til at have effekten af lang R3 IGF-I. Derudover kan den biologiske aktivitet og halveringstid af lang R3 IGF-I forbedres yderligere ved at ændre den C-terminale gruppe.
For at opsummere inkluderer syntesemetoderne for lang R3 IGF-I kemisk syntese, bioteknologi, enzymatisk og proteinmodifikation, og hver metode har sine fordele, ulemper og anvendelsesområde. Med den kontinuerlige udvikling af kemisk synteseteknologi, genteknologi og andre områder vil forberedelsesteknologien for lang R3 IGF-I også blive yderligere forbedret og forbedret.