Llarg R3 IGF-I(enllaç:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/long-r3-igf-i-cas-143045-27-6.html) és una molècula polipeptídica sintètica la història del descobriment de la qual va començar als anys setanta. En aquell moment, els investigadors van començar a prestar atenció al paper important del factor de creixement I semblant a la insulina (IGF-I) endogen en el control del creixement i el metabolisme, i van intentar dissenyar una estructura molecular similar a l'IGF-I però més biològica i farmacèutica. Un nou tipus de molècula peptídica amb valor d'aplicació.
1. El descobriment i la investigació de l'IGF-I:
A principis de la dècada de 1950, els investigadors van començar a explorar l'existència i la funció dels factors de creixement semblants a la insulina. A la dècada de 1960, algunes organitzacions de recerca van aïllar un nou tipus de proteïna amb proliferació cel·lular i activitat promotora del creixement del sèrum animal, anomenada hormona del creixement (GH). Més tard, els investigadors van descobrir una altra proteïna estretament relacionada amb la GH del sèrum animal i altres teixits, anomenada IGF-I.
IGF-I és una petita proteïna molecular que consta de 70 residus d'aminoàcids i la seva estructura és similar a la de la insulina humana. L'IGF-I és sintetitzat principalment pel fetge, que està estretament relacionat amb els efectes fisiològics de la GH, i pot regular la proliferació cel·lular, la diferenciació i el metabolisme mitjançant la interacció entre els seus propis receptors i el receptor del factor de creixement similar a la insulina (IGF-IR).
A la dècada de 1970, a mesura que s'aprofunditzava la investigació sobre IGF-I, els investigadors van començar a explorar la seva estructura molecular i propietats biològiques i van intentar desenvolupar una molècula analògica d'IGF-I més valuosa.
2. Descobriment i investigació d'IGF-I R3 llarg:
Des de finals de la dècada de 1970 fins a principis de la dècada de 1980, alguns investigadors van començar a modificar la seqüència N-terminal de l'IGF-I i van dissenyar un anàleg d'IGF-I amb una estructura molecular més estable i una síntesi i ús més fàcils. Sobre aquesta base, va néixer el llarg R3 IGF-I.
L'IGF-I R3 llarg utilitza arabinosil-Ala-Pro-Ala (Apa) per substituir la seqüència Gln-Pro-Arg-Gly de l'IGF-I endògena, donant lloc a una semivida més llarga al plasma i no s'uneix i elimina fàcilment per Proteïna d'unió a IGF (IGFBP). A més, el llarg R3 IGF-I també es va modificar afegint 13 seqüències d'aminoàcids (incloent Arg-Lys-Glu-Gly-Ser) a l'extrem C-terminal, introduint enllaços disulfur i estructures helicoïdals, etc., de manera que té una major activitat biològica i potencial d'aplicació farmacèutica.
Durant la investigació i desenvolupament de R3 IGF-I llarg, alguns investigadors també van intentar millorar la seva eficiència d'expressió i el seu cost de producció mitjançant la tecnologia transgènica i altres mitjans. Per exemple, R3 IGF-I llarg es va expressar mitjançant sistemes microbians com Escherichia coli i llevats, i es va purificar i separar mitjançant tractament àcid, cromatografia a contracorrent i altres tecnologies, i finalment es va obtenir un producte R3 IGF-I llarg d'alta puresa.
Durant el llarg procés d'investigació, segons l'estructura especial de LONG R3 IGF-I, que és una molècula polipeptídica d'estructura similar a l'IGF-I endògena i té 13 aminoàcids addicionals, s'han estudiat diversos mètodes sintètics per a la producció. El procés de preparació de R3 IGF-I llarg té principalment els mètodes següents:
1. Mètode de síntesi química:
La síntesi química és un dels mètodes més utilitzats per preparar IGF-I R3 llarg. La síntesi química de l'IGF-I R3 llarg es va dur a terme a partir de la seqüència d'aminoàcids coneguda d'IGF-I i 13 seqüències d'aminoàcids addicionals afegides a l'extrem N-terminal de l'IGF-I R3 llarg. La síntesi requereix l'ús de múltiples grups protectors per garantir la selectivitat dels aminoàcids i l'eficiència de la reacció. Normalment, el segment de pèptid protegit de l'aminoàcid objectiu es prepara primer per síntesi en fase sòlida i després s'assembla en una llarga molècula R3 IGF-I mitjançant síntesi en fase líquida.
2. Llei de biotecnologia:
El mètode biotecnològic utilitza principalment cèl·lules dissenyades per expressar proteïnes recombinants i expressa LONG R3 IGF-I canviant les seqüències gèniques i els vectors d'expressió. En aquest mètode, el gen LONG R3 IGF-I es pot introduir a la cèl·lula hoste per a l'expressió mitjançant tecnologia de recombinació gènica, vector lentiviral, vector plasmidi i similars. Aquest mètode pot produir una gran quantitat de LONG R3 IGF-I i també pot optimitzar el seu efecte d'expressió i purificació canviant la seqüència del senyal de secreció i vector.
3. Mètode enzimàtic:
El mètode enzimàtic utilitza principalment enzims específics com la pepsina i l'enzim del múscul de la cloïssa per escindir la proteïna precursora llarga R3 IGF-I per obtenir el monòmer LONG R3 IGF-I, evitant alhora subproductes innecessaris. En aquest mètode, primer s'ha d'obtenir la matriu que conté la proteïna precursora R3 IGF-I llarga, i després reaccionar a una temperatura adequada afegint enzims i control de pH, etc., per obtenir finalment la substància objectiu LONG R3 IGF-I.
4. Mètode de modificació de proteïnes:
El mètode de modificació de proteïnes utilitza principalment l'IGF-I endògen sintetitzat per modificar-lo per aconseguir l'efecte de l'IGF-I R3 llarg. En aquest mètode, el terminal N de l'IGF-I endògena s'introdueix normalment en 13 seqüències específiques per fer-lo tenir l'efecte d'IGF-I R3 llarg. A més, l'activitat biològica i la vida mitjana de l'IGF-I R3 llarg es poden millorar encara més canviant el grup C-terminal.
En resum, els mètodes de síntesi de R3 IGF-I llarg inclouen síntesi química, biotecnologia, modificació enzimàtica i proteïna, i cada mètode té els seus avantatges, inconvenients i àmbit d'aplicació. Amb el desenvolupament continu de la tecnologia de síntesi química, la tecnologia d'enginyeria genètica i altres camps, la tecnologia de preparació de R3 IGF-I llarg també es millorarà i millorarà encara més.