Длинный R3 IGF-I(связь:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/long-r3-igf-i-cas-143045-27-6.html) представляет собой синтетическую полипептидную молекулу, история открытия которой началась в 1970-х годах. В то время исследователи начали обращать внимание на важную роль эндогенного инсулиноподобного фактора роста-I (IGF-I) в контроле роста и метаболизма и пытались разработать молекулярную структуру, подобную IGF-I, но более биологическую и фармацевтическую. Новый тип пептидной молекулы с практической ценностью.
1. Открытие и исследование IGF-I:
В начале 1950-х годов исследователи начали изучать существование и функцию инсулиноподобных факторов роста. В 1960-х годах некоторые исследовательские организации выделили из сыворотки животных новый тип белка с активностью, способствующей пролиферации клеток и стимулирующей рост, названный гормоном роста (GH). Позже исследователи обнаружили другой белок, тесно связанный с GH из сыворотки животных и других тканей, названный IGF-I.
IGF-I представляет собой низкомолекулярный белок, состоящий из 70 аминокислотных остатков, и по своей структуре подобен человеческому инсулину. IGF-I в основном синтезируется печенью, что тесно связано с физиологическими эффектами GH, и может регулировать пролиферацию, дифференцировку и метаболизм клеток посредством взаимодействия между своими собственными рецепторами и рецептором инсулиноподобного фактора роста (IGF-IR).
В 1970-х годах, когда исследования IGF-I углубились, исследователи начали изучать его молекулярную структуру и биологические свойства и попытались разработать более ценную молекулу аналога IGF-I.
2. Открытие и исследование длинного R3 IGF-I:
С конца 1970-х до начала 1980-х годов некоторые исследователи начали модифицировать N-концевую последовательность IGF-I и разработали аналог IGF-I с более стабильной молекулярной структурой и более простым синтезом и использованием. На этой основе родился длинный R3 IGF-I.
Длинный R3 IGF-I использует арабинозил-Ala-Pro-Ala (Apa) для замены последовательности Gln-Pro-Arg-Gly эндогенного IGF-I, что приводит к более длительному периоду полувыведения в плазме и не легко связывается и выводится IGF-связывающий белок (IGFBP). Кроме того, длинный R3 IGF-I также был модифицирован путем добавления 13 аминокислотных последовательностей (включая Arg-Lys-Glu-Gly-Ser) на С-конце, введения дисульфидных связей и -спиральных структур и т. д., чтобы он обладает более высокой биологической активностью и перспективностью фармацевтического применения.
Во время исследования и разработки длинного R3 IGF-I некоторые исследователи также пытались улучшить эффективность его экспрессии и стоимость производства с помощью трансгенных технологий и других средств. Например, длинный R3 IGF-I экспрессировали микробными системами, такими как Escherichia coli и дрожжи, очищали и разделяли кислотной обработкой, противоточной хроматографией и другими технологиями, и, наконец, получали высокочистый длинный продукт R3 IGF-I.
В ходе длительного исследовательского процесса, в связи с особой структурой LONG R3 IGF-I, который представляет собой полипептидную молекулу, аналогичную по структуре эндогенному IGF-I и имеющую дополнительные 13 аминокислот, были изучены различные синтетические методы получения. Процесс приготовления длинного R3 IGF-I в основном включает следующие методы:
1. Метод химического синтеза:
Химический синтез является одним из наиболее часто используемых методов получения длинного R3 IGF-I. Химический синтез длинного R3 IGF-I осуществляли на основе известной аминокислотной последовательности IGF-I и дополнительных 13 аминокислотных последовательностей, добавленных на N-конце длинного R3 IGF-I. Синтез требует использования нескольких защитных групп для обеспечения избирательности аминокислот и эффективности реакции. Обычно защищенный пептидный сегмент целевой аминокислоты сначала получают с помощью твердофазного синтеза, а затем собирают в длинную молекулу R3 IGF-I с помощью жидкофазного синтеза.
2. Закон о биотехнологии:
Метод биотехнологии в основном использует сконструированные клетки для экспрессии рекомбинантных белков и экспрессирует LONG R3 IGF-I путем изменения последовательности генов и векторов экспрессии. В этом способе ген LONG R3 IGF-I может быть введен в клетку-хозяина для экспрессии с помощью технологии рекомбинации генов, лентивирусного вектора, плазмидного вектора и т.п. Этот метод может продуцировать большое количество LONG R3 IGF-I, а также может оптимизировать его экспрессию и эффект очистки путем изменения последовательности вектора и сигнала секреции.
3. Ферментативный метод:
Ферментативный метод в основном использует специфические ферменты, такие как пепсин и фермент мышц моллюска, для расщепления длинного белка-предшественника R3 IGF-I с получением мономера LONG R3 IGF-I, избегая при этом ненужных побочных продуктов. В этом методе сначала необходимо получить матрицу, содержащую белок-предшественник длинного R3 IGF-I, а затем провести реакцию при соответствующей температуре путем добавления ферментов и контроля pH и т. д., чтобы в конечном итоге получить целевое вещество LONG R3 IGF-I.
4. Метод модификации белка:
Метод модификации белка в основном использует синтезированный эндогенный IGF-I для его модификации для достижения эффекта длинного R3 IGF-I. В этом методе N-конец эндогенного IGF-I обычно вводят в 13 специфических последовательностей, чтобы он обладал эффектом длинного R3 IGF-I. Кроме того, биологическая активность и время полужизни длинного R3 IGF-I могут быть дополнительно улучшены за счет изменения С-концевой группы.
Таким образом, методы синтеза длинного R3 IGF-I включают химический синтез, биотехнологию, ферментативную и белковую модификацию, и каждый метод имеет свои преимущества, недостатки и область применения. С непрерывным развитием технологии химического синтеза, технологии генной инженерии и других областей технология получения длинного R3 IGF-I также будет улучшаться и улучшаться.