Dugi R3 IGF-I(veza:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/long-r3-igf-i-cas-143045-27-6.html) je sintetički polipeptidni molekul čija je istorija otkrića započela 1970-ih. U to vrijeme, istraživači su počeli obraćati pažnju na važnu ulogu endogenog faktora rasta-I (IGF-I) u kontroli rasta i metabolizma, te su pokušali dizajnirati molekularnu strukturu sličnu IGF-I, ali više biološki i farmaceutski. Nova vrsta molekula peptida s primjenom.
1. Otkriće i istraživanje IGF-I:
Početkom 1950-ih, istraživači su počeli istraživati postojanje i funkciju faktora rasta sličnih inzulinu. Tokom 1960-ih, neke istraživačke organizacije su iz životinjskog seruma izolovale novu vrstu proteina sa ćelijskom proliferacijom i aktivnošću koja potiče rast, nazvana hormon rasta (GH). Kasnije su istraživači otkrili još jedan protein blisko povezan sa GH iz životinjskog seruma i drugih tkiva, nazvan IGF-I.
IGF-I je mali molekularni protein koji se sastoji od 70 aminokiselinskih ostataka, a njegova struktura je slična ljudskom inzulinu. IGF-I se uglavnom sintetiše u jetri, što je usko povezano sa fiziološkim efektima GH, i može regulisati proliferaciju, diferencijaciju i metabolizam ćelija kroz interakciju između sopstvenih receptora i receptora faktora rasta sličnog insulinu (IGF-IR).
Tokom 1970-ih, kako su se istraživanja o IGF-I produbljivala, istraživači su počeli istraživati njegovu molekularnu strukturu i biološka svojstva, te su pokušali razviti vrijedniji analogni IGF-I molekul.
2. Otkriće i istraživanje dugog R3 IGF-I:
Od kasnih 1970-ih do ranih 1980-ih, neki istraživači su počeli modificirati N-terminalnu sekvencu IGF-I i dizajnirali analog IGF-I sa stabilnijom molekularnom strukturom i lakšom sintezom i upotrebom. Na osnovu toga je rođen dugi R3 IGF-I.
Dugi R3 IGF-I koristi arabinozil-Ala-Pro-Ala (Apa) za zamjenu Gln-Pro-Arg-Gly sekvence endogenog IGF-I, što rezultira dužim poluživotom u plazmi, a ne vezuje se i ne čisti lako IGF-vezujući protein (IGFBP). Osim toga, dugi R3 IGF-I je također modificiran dodavanjem 13 aminokiselinskih sekvenci (uključujući Arg-Lys-Glu-Gly-Ser) na C-terminusu, uvođenjem disulfidnih veza i spiralnih struktura, itd., tako da ima veću biološku aktivnost i potencijal za farmaceutsku primjenu.
Tokom istraživanja i razvoja dugog R3 IGF-I, neki istraživači su takođe pokušali da poboljšaju njegovu efikasnost ekspresije i troškove proizvodnje putem transgene tehnologije i drugih sredstava. Na primjer, dugi R3 IGF-I eksprimiran je mikrobnim sistemima kao što su Escherichia coli i kvasac, te pročišćen i odvojen tretmanom kiselinom, protustrujnom hromatografijom i drugim tehnologijama, i konačno je dobiven dugo R3 IGF-I proizvod visoke čistoće.
Tokom dugog istraživačkog procesa, prema posebnoj strukturi LONG R3 IGF-I, koji je polipeptidni molekul po strukturi sličan endogenom IGF-I i ima dodatnih 13 aminokiselina, proučavane su različite metode sinteze za proizvodnju. Proces pripreme dugog R3 IGF-I uglavnom ima sljedeće metode:
1. Metoda hemijske sinteze:
Hemijska sinteza je jedna od najčešće korištenih metoda za pripremu dugog R3 IGF-I. Hemijska sinteza dugog R3 IGF-I izvedena je na osnovu poznate aminokiselinske sekvence IGF-I i dodatnih 13 aminokiselinskih sekvenci dodanih na N-terminusu dugog R3 IGF-I. Sinteza zahtijeva korištenje višestrukih zaštitnih grupa kako bi se osigurala selektivnost aminokiselina i efikasnost reakcije. Obično se zaštićeni peptidni segment ciljne aminokiseline prvo priprema sintezom u čvrstoj fazi, a zatim se sastavlja u dugu R3 IGF-I molekulu sintezom u tečnoj fazi.
2. Zakon o biotehnologiji:
Biotehnološka metoda uglavnom koristi konstruirane ćelije za ekspresiju rekombinantnih proteina i eksprimira LONG R3 IGF-I promjenom genskih sekvenci i ekspresijskih vektora. U ovoj metodi, LONG R3 IGF-I gen se može uvesti u ćeliju domaćina za ekspresiju tehnologijom rekombinacije gena, lentivirusnim vektorom, plazmidnim vektorom i slično. Ova metoda može proizvesti veliku količinu LONG R3 IGF-I, a također može optimizirati njegovu ekspresiju i učinak pročišćavanja promjenom vektora i sekvence signala sekrecije.
3. Enzimska metoda:
Enzimska metoda uglavnom koristi specifične enzime kao što su pepsin i enzim mišića školjke za cijepanje dugog R3 IGF-I proteina prekursora kako bi se dobio LONG R3 IGF-I monomer, uz izbjegavanje nepotrebnih nusproizvoda. U ovoj metodi, prvo treba dobiti matriks koji sadrži dugi R3 IGF-I protein prekursor, a zatim reagovati na odgovarajućoj temperaturi dodavanjem enzima i kontrolom pH, itd., kako bi se konačno dobila ciljna supstanca LONG R3 IGF-I.
4. Metoda modifikacije proteina:
Metoda modifikacije proteina uglavnom koristi sintetizirani endogeni IGF-I da bi se modificirao kako bi se postigao učinak dugog R3 IGF-I. U ovoj metodi, N-terminal endogenog IGF-I se obično uvodi u 13 specifičnih sekvenci da bi imao efekat dugog R3 IGF-I. Osim toga, biološka aktivnost i poluvrijeme dugog R3 IGF-I mogu se dodatno poboljšati promjenom C-terminalne grupe.
Da sumiramo, metode sinteze dugog R3 IGF-I uključuju hemijsku sintezu, biotehnologiju, enzimsku i proteinsku modifikaciju, a svaka metoda ima svoje prednosti, nedostatke i obim primjene. Kontinuiranim razvojem tehnologije hemijske sinteze, tehnologije genetskog inženjeringa i drugih oblasti, tehnologija pripreme dugog R3 IGF-I će takođe biti dodatno unapređena i poboljšana.