Lång R3 IGF-I(länk:https://www.BloomTechz.com/syntetisk-kemisk/peptid/long-R3-}igF-i-Cas-143045-27-6.html) är en syntetisk polypeptidmolekyl vars upptäcktshistoria började på 1970-talet. Vid den tiden började forskare uppmärksamma den viktiga roll som endogen insulinliknande tillväxtfaktor-I (IGF-I) spelar för att kontrollera tillväxt och metabolism, och försökte utforma en molekylär struktur som liknar IGF-I men mer biologisk och farmaceutisk En ny typ av peptidmolekyl med applikationsvärde.
1. Upptäckten och forskningen av IGF-I:
I början av 1950-talet började forskare utforska förekomsten och funktionen av insulinliknande tillväxtfaktorer. På 1960-talet isolerade vissa forskningsorganisationer en ny typ av protein med cellproliferation och tillväxtfrämjande aktivitet från djurserum, kallat tillväxthormon (GH). Senare upptäckte forskare ett annat protein som är nära relaterat till GH från djurserum och andra vävnader, kallat IGF-I.
IGF-I är ett litet molekylärt protein som består av 70 aminosyrarester, och dess struktur liknar humaninsulin. IGF-I syntetiseras huvudsakligen av levern, som är nära besläktad med de fysiologiska effekterna av GH, och kan reglera cellproliferation, differentiering och metabolism genom interaktionen mellan dess egna receptorer och insulinliknande tillväxtfaktorreceptor (IGF-IR).
På 1970-talet, när forskningen om IGF-I fördjupades, började forskare utforska dess molekylära struktur och biologiska egenskaper och försökte utveckla en mer värdefull IGF-I-analogmolekyl.
2. Upptäckt och forskning av lång R3 IGF-I:
Från slutet av 1970-talet till början av 1980-talet började vissa forskare modifiera den N-terminala sekvensen av IGF-I och designade en IGF-I-analog med en mer stabil molekylstruktur och enklare syntes och användning. På grundval av detta föddes lång R3 IGF-I.
Long R3 IGF-I använder arabinosyl-Ala-Pro-Ala (Apa) för att ersätta Gln-Pro-Arg-Gly-sekvensen av endogen IGF-I, vilket resulterar i en längre halveringstid i plasma och inte lätt att binda och rensas av IGF-bindande protein (IGFBP). Dessutom modifierades den långa R3 IGF-I också genom att lägga till 13 aminosyrasekvenser (inklusive Arg-Lys-Glu-Gly-Ser) vid C-terminalen, införa disulfidbindningar och -helixstrukturer, etc. så att den har en högre biologisk aktivitet och potential för farmaceutisk tillämpning.
Under forskningen och utvecklingen av lång R3 IGF-I försökte vissa forskare också förbättra dess uttryckseffektivitet och produktionskostnad genom transgen teknologi och andra sätt. Till exempel uttrycktes lång R3 IGF-I av mikrobiella system såsom Escherichia coli och jäst, och renades och separerades genom syrabehandling, motströmskromatografi och andra teknologier, och slutligen erhölls en lång R3 IGF-I-produkt med hög renhet.
Under den långa forskningsprocessen, enligt den speciella strukturen hos LONG R3 IGF-I, som är en polypeptidmolekyl som till sin struktur liknar endogen IGF-I och har ytterligare 13 aminosyror, har olika syntetiska metoder studerats för produktion. Beredningsprocessen för lång R3 IGF-I har huvudsakligen följande metoder:
1. Metod för kemisk syntes:
Kemisk syntes är en av de mest använda metoderna för att framställa lång R3 IGF-I. Den kemiska syntesen av lång R3 IGF-I utfördes baserat på den kända aminosyrasekvensen för IGF-I, och ytterligare 13 aminosyrasekvenser lades till vid N-terminalen av lång R3 IGF-I. Syntes kräver användning av flera skyddsgrupper för att säkerställa aminosyraselektivitet och reaktionseffektivitet. Vanligtvis framställs det skyddade peptidsegmentet av målaminosyran först genom fastfassyntes och sätts sedan samman till en lång R3 IGF-I-molekyl genom vätskefassyntes.
2. Biotekniklagen:
Den biotekniska metoden använder huvudsakligen modifierade celler för att uttrycka rekombinanta proteiner, och uttrycker LONG R3 IGF-I genom att ändra gensekvenser och expressionsvektorer. I denna metod kan LONG R3 IGF-I-genen introduceras i värdcellen för uttryck genom genrekombinationsteknologi, lentiviral vektor, plasmidvektor och liknande. Denna metod kan producera en stor mängd LONG R3 IGF-I och kan också optimera dess uttryck och reningseffekt genom att ändra vektorn och sekretionssignalsekvensen.
3. Enzymatisk metod:
Den enzymatiska metoden använder huvudsakligen specifika enzymer som pepsin och musselmuskelenzym för att klyva det långa R3 IGF-I-prekursorproteinet för att erhålla LONG R3 IGF-I-monomeren, samtidigt som man undviker onödiga biprodukter. I denna metod måste matrisen som innehåller det långa R3 IGF-I-prekursorproteinet erhållas först och sedan reageras vid en lämplig temperatur genom att tillsätta enzymer och pH-kontroll, etc., för att slutligen erhålla målsubstansen LONG R3 IGF-I.
4. Proteinmodifieringsmetod:
Proteinmodifieringsmetoden använder huvudsakligen den syntetiserade endogena IGF-I för att modifiera den för att uppnå effekten av lång R3 IGF-I. I denna metod introduceras N-terminalen av endogen IGF-I vanligtvis i 13 specifika sekvenser för att få den att ha effekten av lång R3 IGF-I. Dessutom kan den biologiska aktiviteten och halveringstiden för lång R3 IGF-I förbättras ytterligare genom att ändra den C-terminala gruppen.
Sammanfattningsvis inkluderar syntesmetoderna för lång R3 IGF-I kemisk syntes, bioteknik, enzymatisk och proteinmodifiering, och varje metod har sina fördelar, nackdelar och tillämpningsområde. Med den kontinuerliga utvecklingen av kemisk syntesteknologi, genteknik och andra områden kommer beredningstekniken för lång R3 IGF-I också att förbättras och förbättras ytterligare.