طويل R3 IGF-I(وصلة:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/long-r3-igf-i-cas-143045-27-6.html) هو جزيء متعدد الببتيد اصطناعي بدأ تاريخ اكتشافه في السبعينيات. في ذلك الوقت ، بدأ الباحثون في الانتباه إلى الدور المهم لعامل النمو الشبيه بالأنسولين الداخلي (IGF-I) في التحكم في النمو والتمثيل الغذائي ، وحاولوا تصميم بنية جزيئية مشابهة لـ IGF-I ولكن أكثر بيولوجية وصيدلانية. نوع جديد من جزيء الببتيد ذو قيمة تطبيقية.
1. اكتشاف وبحث IGF-I:
في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، بدأ الباحثون في استكشاف وجود ووظيفة عوامل النمو الشبيهة بالأنسولين. في الستينيات ، عزلت بعض المنظمات البحثية نوعًا جديدًا من البروتين مع تكاثر الخلايا ونشاط تعزيز النمو من مصل الحيوان ، يسمى هرمون النمو (GH). في وقت لاحق ، اكتشف الباحثون بروتينًا آخر يرتبط ارتباطًا وثيقًا بـ GH من مصل الحيوانات والأنسجة الأخرى ، يسمى IGF-I.
IGF-I هو بروتين جزيئي صغير يتكون من 70 من بقايا الأحماض الأمينية ، وهيكله مشابه للأنسولين البشري. يتم تصنيع IGF-I بشكل أساسي بواسطة الكبد ، والذي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالتأثيرات الفسيولوجية لـ GH ، ويمكنه تنظيم تكاثر الخلايا والتمايز والتمثيل الغذائي من خلال التفاعل بين مستقبلاته الخاصة ومستقبلات عامل النمو الشبيه بالأنسولين (IGF-IR).
في السبعينيات ، مع تعمق البحث حول IGF-I ، بدأ الباحثون في استكشاف هيكله الجزيئي وخصائصه البيولوجية ، وحاولوا تطوير جزيء تناظري IGF-I أكثر قيمة.
2. اكتشاف وبحث R3 IGF-I الطويل:
من أواخر السبعينيات إلى أوائل الثمانينيات ، بدأ بعض الباحثين في تعديل تسلسل N-terminal لـ IGF-I وصمموا نظير IGF-I مع بنية جزيئية أكثر ثباتًا وسهولة في التركيب والاستخدام. على هذا الأساس ، ولدت طويلة R3 IGF-I.
يستخدم Long R3 IGF-I أرابينوسيل-ألا-برو-ألا (Apa) ليحل محل تسلسل Gln-Pro-Arg-Gly من IGF-I الداخلي ، مما يؤدي إلى عمر نصف أطول في البلازما ، وليس من السهل ربطه وتطهيره بواسطة بروتين رابط IGF (IGFBP). بالإضافة إلى ذلك ، تم تعديل R3 IGF-I الطويل أيضًا بإضافة 13 تسلسلًا من الأحماض الأمينية (بما في ذلك Arg-Lys-Glu-Gly-Ser) عند الطرف C ، وإدخال روابط ثاني كبريتيد وهياكل حلزونية ، وما إلى ذلك ، بحيث لديه نشاط بيولوجي أعلى وإمكانية التطبيق الصيدلاني.
أثناء البحث والتطوير في R3 IGF-I الطويل ، حاول بعض الباحثين أيضًا تحسين كفاءة التعبير وتكلفة الإنتاج من خلال التكنولوجيا المعدلة وراثيًا والوسائل الأخرى. على سبيل المثال ، تم التعبير عن R3 IGF-I الطويل بواسطة أنظمة ميكروبية مثل Escherichia coli والخميرة ، وتم تنقيته وفصله عن طريق المعالجة الحمضية ، وكروماتوجرافيا التيار المعاكس وتقنيات أخرى ، وأخيراً تم الحصول على منتج R3 IGF-I عالي النقاء.
خلال عملية البحث الطويلة ، وفقًا للهيكل الخاص لـ LONG R3 IGF-I ، وهو جزيء متعدد الببتيد مشابه في هيكله لـ IGF-I الداخلي ويحتوي على 13 حمضًا أمينيًا إضافيًا ، تمت دراسة طرق تركيبية مختلفة للإنتاج. تتضمن عملية تحضير R3 IGF-I الطويل الطرق التالية بشكل أساسي:
1. طريقة التركيب الكيميائي:
يعد التخليق الكيميائي أحد أكثر الطرق شيوعًا لتحضير R3 IGF-I الطويل. تم إجراء التركيب الكيميائي لـ R3 IGF-I الطويل بناءً على تسلسل الأحماض الأمينية المعروف لـ IGF-I ، وإضافة 13 تسلسلًا من الأحماض الأمينية المضافة عند الطرف N لـ R3 IGF-I الطويل. يتطلب التوليف استخدام مجموعات حماية متعددة لضمان انتقائية الأحماض الأمينية وكفاءة التفاعل. عادة ، يتم تحضير جزء الببتيد المحمي للحمض الأميني المستهدف أولاً عن طريق تخليق المرحلة الصلبة ، ثم يتم تجميعه في جزيء R3 IGF-I طويل عن طريق تخليق المرحلة السائلة.
2 - قانون التكنولوجيا الحيوية:
تستخدم طريقة التكنولوجيا الحيوية بشكل أساسي الخلايا المهندسة للتعبير عن البروتينات المؤتلفة ، وتعبر عن LONG R3 IGF-I عن طريق تغيير تسلسل الجينات وناقلات التعبير. في هذه الطريقة ، يمكن إدخال جين LONG R3 IGF-I في الخلية المضيفة للتعبير عن طريق تقنية إعادة التركيب الجيني ، وناقل الفيروسة البطيئة ، وناقل البلازميد وما شابه. يمكن أن تنتج هذه الطريقة كمية كبيرة من LONG R3 IGF-I ، ويمكنها أيضًا تحسين تأثير التعبير والتنقية عن طريق تغيير تسلسل إشارة المتجه والإفراز.
3. الطريقة الأنزيمية:
تستخدم الطريقة الأنزيمية بشكل أساسي إنزيمات معينة مثل البيبسين وإنزيم عضلات البطلينوس لتقسيم البروتين السلائف R3 IGF-I الطويل للحصول على مونومر LONG R3 IGF-I ، مع تجنب المنتجات الثانوية غير الضرورية. في هذه الطريقة ، يجب الحصول أولاً على المصفوفة التي تحتوي على البروتين السلائف R3 IGF-I الطويل ، ثم التفاعل عند درجة حرارة مناسبة عن طريق إضافة الإنزيمات والتحكم في الأس الهيدروجيني ، وما إلى ذلك ، للحصول أخيرًا على المادة المستهدفة LONG R3 IGF-I.
4. طريقة تعديل البروتين:
تستخدم طريقة تعديل البروتين بشكل أساسي IGF-I المركب داخليًا لتعديله لتحقيق تأثير R3 IGF-I الطويل. في هذه الطريقة ، عادةً ما يتم إدخال الطرف N من IGF-I الداخلي في 13 تسلسلًا محددًا لجعله له تأثير R3 IGF-I الطويل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحسين النشاط البيولوجي والعمر النصفي لـ R3 IGF-I الطويل بشكل أكبر عن طريق تغيير المجموعة C- الطرفية.
وخلاصة القول ، فإن طرق توليف R3 IGF-I الطويل تشمل التخليق الكيميائي ، والتكنولوجيا الحيوية ، والتعديل الأنزيمي والبروتيني ، ولكل طريقة مزاياها وعيوبها ونطاق تطبيقها. مع التطوير المستمر لتكنولوجيا التخليق الكيميائي وتكنولوجيا الهندسة الوراثية وغيرها من المجالات ، سيتم أيضًا تحسين وتحسين تقنية التحضير لـ R3 IGF-I الطويل.