Hosszú R3 IGF-I(link:https://www.bloomtechz.com/Synthetic-Chemical/peptide/LONG-R3-igf-i-CAS-143045-27-6.html) egy szintetikus polipeptid molekula, amelynek felfedezésének története az 1970-es években kezdődött. Abban az időben a kutatók elkezdtek figyelni az endogén inzulinszerű növekedési faktor-I (IGF-I) fontos szerepére a növekedés és az anyagcsere szabályozásában, és megpróbáltak az IGF-I-hez hasonló, de inkább biológiai és gyógyszerészeti jellegű molekulaszerkezetet kialakítani. Egy új típusú peptidmolekula alkalmazási értékkel.
1. Az IGF-I felfedezése és kutatása:
Az 1950-es évek elején a kutatók elkezdték feltárni az inzulinszerű növekedési faktorok létezését és működését. Az 1960-as években egyes kutatószervezetek izoláltak egy új típusú fehérjét, amely sejtburjánzást és növekedést serkentő aktivitást mutat az állati szérumból, az úgynevezett növekedési hormont (GH). Később a kutatók felfedeztek egy másik fehérjét, amely szorosan kapcsolódik a GH-hoz állati szérumból és más szövetekből, az IGF-I-t.
Az IGF-I egy kis molekuláris fehérje, amely 70 aminosavból áll, és szerkezete hasonló a humán inzulinhoz. Az IGF-I-t főként a máj szintetizálja, ami szorosan összefügg a GH élettani hatásaival, és saját receptorai és az inzulinszerű növekedési faktor receptor (IGF-IR) kölcsönhatása révén képes szabályozni a sejtproliferációt, differenciálódást és anyagcserét.
Az 1970-es években, ahogy az IGF-I kutatása elmélyült, a kutatók elkezdték feltárni annak molekuláris szerkezetét és biológiai tulajdonságait, és megpróbáltak egy értékesebb IGF-I analóg molekulát kifejleszteni.
2. A hosszú R3 IGF-I felfedezése és kutatása:
Az 1970-es évek végétől az 1980-as évek elejéig egyes kutatók elkezdték módosítani az IGF-I N-terminális szekvenciáját, és olyan IGF-I analógot terveztek, amely stabilabb molekulaszerkezettel és könnyebben szintézissel és felhasználással rendelkezik. Ezen az alapon született meg a hosszú R3 IGF-I.
A Long R3 IGF-I arabinozil-Ala-Pro-Ala-t (Apa) használ az endogén IGF-I Gln-Pro-Arg-Gly szekvenciájának helyettesítésére, ami hosszabb felezési időt eredményez a plazmában, és nem könnyen kötődik és tisztítható IGF-kötő fehérje (IGFBP). Ezenkívül a hosszú R3 IGF-I-et úgy is módosították, hogy 13 aminosavszekvenciát (köztük Arg-Lys-Glu-Gly-Ser-t) adnak hozzá a C-terminálishoz, diszulfidkötéseket és -helikális szerkezeteket stb. nagyobb biológiai aktivitással és gyógyszerészeti alkalmazási lehetőséggel rendelkezik.
A hosszú R3 IGF-I kutatása és fejlesztése során egyes kutatók transzgenikus technológiával és egyéb eszközökkel is igyekeztek javítani expressziós hatékonyságát és előállítási költségét. Például a hosszú R3 IGF-I-et mikrobiális rendszerek, például Escherichia coli és élesztő expresszálták, és savas kezeléssel, ellenáramú kromatográfiával és más technológiákkal tisztították és elválasztották, és végül egy nagy tisztaságú hosszú R3 IGF-I terméket kaptak.
A hosszú kutatási folyamat során a LONG R3 IGF-I speciális szerkezete szerint, amely az endogén IGF-I-hez hasonló szerkezetű, további 13 aminosavval rendelkező polipeptid molekula, különböző szintetikus módszereket tanulmányoztak az előállítására. A hosszú R3 IGF-I előállítási folyamata elsősorban a következő módszereket tartalmazza:
1. Kémiai szintézis módszer:
A kémiai szintézis az egyik leggyakrabban használt módszer a hosszú R3 IGF-I előállítására. A hosszú R3 IGF-I kémiai szintézisét az IGF-I ismert aminosavszekvenciája alapján végeztük, és további 13 aminosavszekvenciát adtunk hozzá a hosszú R3 IGF-I N-terminálisához. A szintézishez több védőcsoport alkalmazására van szükség az aminosav-szelektivitás és a reakció hatékonyságának biztosítása érdekében. Általában a megcélzott aminosav védett peptidszegmensét először szilárd fázisú szintézissel állítják elő, majd folyadékfázisú szintézissel hosszú R3 IGF-I molekulává állítják össze.
2. Biotechnológiai törvény:
A biotechnológiai módszer főként mesterséges sejteket használ rekombináns fehérjék expresszálására, és a LONG R3 IGF-I-et génszekvenciák és expressziós vektorok megváltoztatásával fejezi ki. Ebben az eljárásban a LONG R3 IGF-I gént bejuttathatjuk a gazdasejtbe génrekombinációs technológia, lentivírus vektor, plazmid vektor és hasonlók segítségével történő expresszió céljából. Ezzel a módszerrel nagy mennyiségű LONG R3 IGF-I állítható elő, és ennek expressziója és tisztító hatása is optimalizálható a vektor és a szekréciós szignálszekvencia megváltoztatásával.
3. Enzimatikus módszer:
Az enzimatikus módszer főként specifikus enzimeket használ, mint például a pepszin és a kagylóizomenzim a hosszú R3 IGF-I prekurzor fehérje hasítására, hogy a LONG R3 IGF-I monomert kapják, miközben elkerülik a szükségtelen melléktermékeket. Ebben a módszerben először a hosszú R3 IGF-I prekurzor fehérjét tartalmazó mátrixot kell előállítani, majd megfelelő hőmérsékleten reagáltatni enzimek hozzáadásával és pH-szabályozással stb., hogy végül megkapjuk a LONG R3 IGF-I célanyagot.
4. Fehérje módosítási módszer:
A fehérjemódosítási módszer főként a szintetizált endogén IGF-I-et használja annak módosítására, hogy elérje a hosszú R3 IGF-I hatását. Ebben a módszerben az endogén IGF-I N-terminálisát általában 13 specifikus szekvenciába vezetik be, hogy a hosszú R3 IGF-I hatását fejtsék ki. Ezenkívül a hosszú R3 IGF-I biológiai aktivitása és felezési ideje tovább javítható a C-terminális csoport megváltoztatásával.
Összefoglalva, a hosszú R3 IGF-I szintézis módszerei közé tartozik a kémiai szintézis, a biotechnológia, az enzimatikus és a fehérje módosítás, és mindegyik módszernek megvannak a maga előnyei, hátrányai és alkalmazási köre. A kémiai szintézis technológia, a géntechnológia és más területek folyamatos fejlesztésével a hosszú R3 IGF-I előállítási technológiája is tovább javul és fejlődik.