ลอง R3 IGF-I(ลิงค์:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/peptide/long-r3-igf-i-cas-143045-27-6.html) เป็นโมเลกุลโพลีเปปไทด์สังเคราะห์ที่มีประวัติการค้นพบเริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 1970 ในเวลานั้น นักวิจัยเริ่มให้ความสนใจกับบทบาทสำคัญของ endogenous insulin-like growth factor-I (IGF-I) ในการควบคุมการเจริญเติบโตและเมแทบอลิซึม และพยายามออกแบบโครงสร้างโมเลกุลให้คล้ายกับ IGF-I แต่เน้นทางชีววิทยาและทางเภสัชกรรมมากกว่า โมเลกุลเปปไทด์ชนิดใหม่ที่มีคุณค่าในการใช้งาน
1. การค้นพบและการวิจัยของ IGF-I:
ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 นักวิจัยเริ่มสำรวจการมีอยู่และการทำงานของปัจจัยการเจริญเติบโตที่คล้ายอินซูลิน ในทศวรรษที่ 1960 องค์กรวิจัยบางแห่งได้แยกโปรตีนชนิดใหม่ที่มีการเพิ่มจำนวนเซลล์และกิจกรรมส่งเสริมการเจริญเติบโตจากซีรั่มของสัตว์ เรียกว่า ฮอร์โมนการเจริญเติบโต (GH) ต่อมา นักวิจัยได้ค้นพบโปรตีนอีกชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับ GH จากซีรั่มของสัตว์และเนื้อเยื่ออื่นๆ ที่เรียกว่า IGF-I
IGF-I เป็นโปรตีนโมเลกุลขนาดเล็กที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 70 ชนิด และโครงสร้างคล้ายกับอินซูลินของมนุษย์ IGF-I ส่วนใหญ่ถูกสังเคราะห์โดยตับ ซึ่งเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับผลกระทบทางสรีรวิทยาของ GH และสามารถควบคุมการเพิ่มจำนวนเซลล์ ความแตกต่าง และเมแทบอลิซึมผ่านปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวรับและตัวรับปัจจัยการเจริญเติบโตคล้ายอินซูลิน (IGF-IR)
ในปี 1970 เมื่อการวิจัยเกี่ยวกับ IGF-I ลึกซึ้งยิ่งขึ้น นักวิจัยเริ่มสำรวจโครงสร้างโมเลกุลและคุณสมบัติทางชีวภาพของมัน และพยายามพัฒนาโมเลกุลอะนาล็อก IGF-I ที่มีค่ามากขึ้น
2. การค้นพบและการวิจัยของ R3 IGF-I แบบยาว:
ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1970 ถึงต้นทศวรรษ 1980 นักวิจัยบางคนได้เริ่มปรับเปลี่ยนลำดับ N-terminal ของ IGF-I และออกแบบอะนาล็อก IGF-I ที่มีโครงสร้างโมเลกุลที่เสถียรมากขึ้น ตลอดจนการสังเคราะห์และการใช้งานที่ง่ายขึ้น บนพื้นฐานนี้, R3 ยาว IGF-ฉันเกิด.
Long R3 IGF-I ใช้ arabinosyl-Ala-Pro-Ala (Apa) เพื่อแทนที่ลำดับ Gln-Pro-Arg-Gly ของ IGF-I ภายใน ซึ่งส่งผลให้ครึ่งชีวิตในพลาสมายาวนานขึ้น และไม่จับตัวกันได้ง่ายและถูกกำจัดโดย โปรตีนที่จับกับ IGF (IGFBP) นอกจากนี้ R3 IGF-I ที่มีความยาวยังถูกดัดแปลงโดยการเพิ่มลำดับกรดอะมิโน 13 ลำดับ (รวมถึง Arg-Lys-Glu-Gly-Ser) ที่ปลาย C ทำให้เกิดพันธะไดซัลไฟด์และโครงสร้างแบบเกลียว ฯลฯ เพื่อให้มัน มีฤทธิ์ทางชีวภาพสูงกว่าและมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ทางเภสัชกรรม
ในระหว่างการวิจัยและพัฒนา R3 IGF-I ที่ยาวนาน นักวิจัยบางคนยังพยายามปรับปรุงประสิทธิภาพการแสดงออกและต้นทุนการผลิตด้วยเทคโนโลยีดัดแปรพันธุกรรมและวิธีการอื่นๆ ตัวอย่างเช่น R3 IGF-I ชนิดยาวถูกแสดงโดยระบบจุลินทรีย์ เช่น Escherichia coli และยีสต์ และทำให้บริสุทธิ์และแยกออกจากกันโดยการบำบัดด้วยกรด โครมาโตกราฟีแบบทวนกระแสและเทคโนโลยีอื่นๆ และในที่สุดก็ได้ผลิตภัณฑ์ IGF-I ชนิดยาวที่มีความบริสุทธิ์สูงของ R3
ในระหว่างกระบวนการวิจัยอันยาวนาน ตามโครงสร้างพิเศษของ LONG R3 IGF-I ซึ่งเป็นโมเลกุลโพลีเปปไทด์ที่มีโครงสร้างคล้ายกับ IGF-I ภายในร่างกาย และมีกรดอะมิโนเพิ่มเติมอีก 13 ชนิด จึงได้มีการศึกษาวิธีการสังเคราะห์ต่างๆ สำหรับการผลิต ขั้นตอนการเตรียม IGF-I ของ R3 ชนิดยาวมีวิธีการดังต่อไปนี้:
1. วิธีการสังเคราะห์ทางเคมี:
การสังเคราะห์ทางเคมีเป็นหนึ่งในวิธีการที่ใช้บ่อยที่สุดในการเตรียม R3 IGF-I ที่มีความยาว การสังเคราะห์ทางเคมีของ R3 IGF-I แบบยาวถูกดำเนินการบนพื้นฐานของลำดับกรดอะมิโนที่รู้จักของ IGF-I และลำดับกรดอะมิโนเพิ่มเติมอีก 13 ตัวที่ถูกเติมที่ปลาย N ของ R3 IGF-I แบบยาว การสังเคราะห์ต้องใช้กลุ่มปกป้องหลายกลุ่มเพื่อให้แน่ใจว่าการเลือกกรดอะมิโนและประสิทธิภาพของปฏิกิริยา โดยปกติแล้ว ส่วนเปปไทด์ที่ได้รับการปกป้องของกรดอะมิโนเป้าหมายจะถูกเตรียมก่อนโดยการสังเคราะห์ในเฟสของแข็ง จากนั้นจึงรวมตัวกันเป็นโมเลกุล R3 IGF-I ที่ยาวโดยการสังเคราะห์ในเฟสของเหลว
2. พระราชบัญญัติเทคโนโลยีชีวภาพ:
วิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพส่วนใหญ่ใช้เซลล์ที่ได้รับการออกแบบเพื่อแสดงออกโปรตีนรีคอมบิแนนท์ และแสดงออก LONG R3 IGF-I โดยการเปลี่ยนลำดับของยีนและการแสดงออกของเวกเตอร์ ในวิธีนี้ ยีน LONG R3 IGF-I สามารถถูกนำเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้านสำหรับการแสดงออกโดยเทคโนโลยีการรวมตัวกันของยีน, เวกเตอร์เลนติไวรัส, เวกเตอร์พลาสมิดและอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน วิธีนี้สามารถผลิต LONG R3 IGF-I จำนวนมาก และยังปรับการแสดงออกและเอฟเฟกต์การทำให้บริสุทธิ์ให้เหมาะสมที่สุดได้ด้วยการเปลี่ยนเวกเตอร์และลำดับสัญญาณการหลั่ง
3. วิธีเอนไซม์:
วิธีทางเอนไซม์ส่วนใหญ่ใช้เอนไซม์เฉพาะ เช่น เพปซินและเอนไซม์กล้ามเนื้อหอยเพื่อแยกโปรตีนตั้งต้น R3 IGF-I ที่มีความยาวออกเพื่อให้ได้โมโนเมอร์ LONG R3 IGF-I ในขณะที่หลีกเลี่ยงผลพลอยได้ที่ไม่จำเป็น ในวิธีนี้ ต้องได้รับเมทริกซ์ที่มีโปรตีนตั้งต้น R3 IGF-I ชนิดยาวก่อน จากนั้นจึงทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิที่เหมาะสมโดยการเพิ่มเอนไซม์และการควบคุมค่า pH เป็นต้น เพื่อให้ได้สารเป้าหมาย LONG R3 IGF-I ในที่สุด
4. วิธีการดัดแปลงโปรตีน:
วิธีการดัดแปลงโปรตีนส่วนใหญ่ใช้ IGF-I จากภายนอกที่สังเคราะห์ขึ้นเพื่อปรับเปลี่ยนเพื่อให้บรรลุผลของ R3 IGF-I ที่ยาว ในวิธีนี้ ปลาย N ของ IGF-I ภายในร่างกายมักถูกนำเข้าสู่ลำดับเฉพาะ 13 ลำดับเพื่อให้มีผลของ R3 IGF-I ที่ยาว นอกจากนี้ ฤทธิ์ทางชีวภาพและครึ่งชีวิตของ R3 IGF-I ที่ยาวนานสามารถปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นได้โดยการเปลี่ยนกลุ่มปลาย C
โดยสรุป วิธีการสังเคราะห์ของ IGF-I ของ R3 แบบยาวประกอบด้วยการสังเคราะห์ทางเคมี เทคโนโลยีชีวภาพ การดัดแปลงเอนไซม์และโปรตีน และแต่ละวิธีมีข้อดี ข้อเสีย และขอบเขตของการประยุกต์ใช้ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการสังเคราะห์ทางเคมี เทคโนโลยีพันธุวิศวกรรม และสาขาอื่นๆ เทคโนโลยีการเตรียม R3 IGF-I แบบยาวจะได้รับการปรับปรุงและปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นด้วย