Panjang R3 IGF-I(pautan:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/long-r3-igf-i-cas-143045-27-6.html) ialah molekul polipeptida sintetik yang sejarah penemuannya bermula pada tahun 1970-an. Pada masa itu, penyelidik mula memberi perhatian kepada peranan penting faktor pertumbuhan seperti insulin endogen-I (IGF-I) dalam mengawal pertumbuhan dan metabolisme, dan cuba mereka bentuk struktur molekul yang serupa dengan IGF-I tetapi lebih biologi dan farmaseutikal. Jenis molekul peptida baharu dengan nilai aplikasi.
1. Penemuan dan penyelidikan IGF-I:
Pada awal 1950-an, penyelidik mula meneroka kewujudan dan fungsi faktor pertumbuhan seperti insulin. Pada tahun 1960-an, beberapa organisasi penyelidikan mengasingkan jenis protein baru dengan percambahan sel dan aktiviti menggalakkan pertumbuhan daripada serum haiwan, dipanggil hormon pertumbuhan (GH). Kemudian, penyelidik menemui satu lagi protein yang berkait rapat dengan GH daripada serum haiwan dan tisu lain, dipanggil IGF-I.
IGF-I ialah protein molekul kecil yang terdiri daripada 70 sisa asid amino, dan strukturnya serupa dengan insulin manusia. IGF-I terutamanya disintesis oleh hati, yang berkait rapat dengan kesan fisiologi GH, dan boleh mengawal percambahan sel, pembezaan dan metabolisme melalui interaksi antara reseptornya sendiri dan reseptor faktor pertumbuhan seperti insulin (IGF-IR).
Pada tahun 1970-an, apabila penyelidikan tentang IGF-I semakin mendalam, para penyelidik mula meneroka struktur molekul dan sifat biologinya, dan cuba membangunkan molekul analog IGF-I yang lebih berharga.
2. Penemuan dan penyelidikan panjang R3 IGF-I:
Dari akhir 1970-an hingga awal 1980-an, beberapa penyelidik mula mengubah suai jujukan N-terminal IGF-I dan mereka bentuk analog IGF-I dengan struktur molekul yang lebih stabil dan sintesis dan penggunaan yang lebih mudah. Atas dasar ini, lama R3 IGF-I dilahirkan.
Long R3 IGF-I menggunakan arabinosyl-Ala-Pro-Ala (Apa) untuk menggantikan urutan Gln-Pro-Arg-Gly endogen IGF-I, menghasilkan separuh hayat yang lebih lama dalam plasma, dan Tidak mudah terikat dan dibersihkan oleh Protein pengikat IGF (IGFBP). Selain itu, R3 IGF-I yang panjang juga telah diubah suai dengan menambah 13 jujukan asid amino (termasuk Arg-Lys-Glu-Gly-Ser) pada terminal-C, memperkenalkan ikatan disulfida dan struktur -heliks, dsb., supaya ia mempunyai aktiviti biologi yang lebih tinggi dan berpotensi untuk aplikasi farmaseutikal.
Semasa penyelidikan dan pembangunan R3 IGF-I yang panjang, beberapa penyelidik juga cuba meningkatkan kecekapan ekspresi dan kos pengeluarannya melalui teknologi transgenik dan cara lain. Sebagai contoh, R3 IGF-I yang panjang diekspresikan oleh sistem mikrob seperti Escherichia coli dan yis, dan disucikan dan dipisahkan oleh rawatan asid, kromatografi arus balas dan teknologi lain, dan akhirnya produk R3 IGF-I panjang ketulenan tinggi diperolehi.
Semasa proses penyelidikan yang panjang, mengikut struktur khas LONG R3 IGF-I, yang merupakan molekul polipeptida yang serupa dalam struktur kepada IGF-I endogen dan mempunyai tambahan 13 asid amino, pelbagai kaedah sintetik telah dikaji untuk pengeluaran. Proses penyediaan panjang R3 IGF-I terutamanya mempunyai kaedah berikut:
1. Kaedah sintesis kimia:
Sintesis kimia adalah salah satu kaedah yang paling biasa digunakan untuk menyediakan R3 IGF-I yang panjang. Sintesis kimia R3 IGF-I yang panjang telah dijalankan berdasarkan jujukan asid amino IGF-I yang diketahui, dan 13 jujukan asid amino tambahan ditambah pada terminal N R3 IGF-I yang panjang. Sintesis memerlukan penggunaan berbilang kumpulan pelindung untuk memastikan selektiviti asid amino dan kecekapan tindak balas. Biasanya, segmen peptida yang dilindungi asid amino sasaran disediakan terlebih dahulu melalui sintesis fasa pepejal, dan kemudian dipasang menjadi molekul R3 IGF-I yang panjang melalui sintesis fasa cecair.
2. Akta Bioteknologi:
Kaedah bioteknologi terutamanya menggunakan sel kejuruteraan untuk mengekspresikan protein rekombinan, dan mengekspresikan LONG R3 IGF-I dengan menukar urutan gen dan vektor ekspresi. Dalam kaedah ini, gen LONG R3 IGF-I boleh dimasukkan ke dalam sel perumah untuk diekspresikan oleh teknologi penggabungan semula gen, vektor lentiviral, vektor plasmid dan seumpamanya. Kaedah ini boleh menghasilkan sejumlah besar LONG R3 IGF-I, dan juga boleh mengoptimumkan ekspresi dan kesan penulenannya dengan menukar vektor dan urutan isyarat rembesan.
3. Kaedah enzimatik:
Kaedah enzimatik terutamanya menggunakan enzim khusus seperti pepsin dan enzim otot kerang untuk membelah protein prekursor R3 IGF-I yang panjang untuk mendapatkan monomer LONG R3 IGF-I, sambil mengelakkan produk sampingan yang tidak diperlukan. Dalam kaedah ini, matriks yang mengandungi protein prekursor R3 IGF-I yang panjang perlu diperolehi terlebih dahulu, dan kemudian bertindak balas pada suhu yang sesuai dengan menambah enzim dan kawalan pH, dsb., untuk akhirnya memperoleh bahan sasaran LONG R3 IGF-I.
4. Kaedah pengubahsuaian protein:
Kaedah pengubahsuaian protein terutamanya menggunakan IGF-I endogen tersintesis untuk mengubah suainya untuk mencapai kesan R3 IGF-I yang panjang. Dalam kaedah ini, terminal-N IGF-I endogen biasanya dimasukkan ke dalam 13 jujukan khusus untuk menjadikannya mempunyai kesan R3 IGF-I yang panjang. Di samping itu, aktiviti biologi dan separuh hayat R3 IGF-I yang panjang boleh dipertingkatkan lagi dengan menukar kumpulan terminal C.
Ringkasnya, kaedah sintesis R3 IGF-I yang panjang termasuk sintesis kimia, bioteknologi, pengubahsuaian enzim dan protein, dan setiap kaedah mempunyai kelebihan, kelemahan dan skop penggunaannya. Dengan pembangunan berterusan teknologi sintesis kimia, teknologi kejuruteraan genetik dan bidang lain, teknologi penyediaan R3 IGF-I yang panjang juga akan dipertingkatkan dan dipertingkatkan lagi.