|
1 komplet (10 bočica)
| Količina: | |
|---|---|
▎ IGF-1 LR3 struktura
Izvor: PubChem |
InChIKey : CRZOPHSORDIMRX-UHFFFAOYSA-N Molekularna formula: C 80H 154N 4O 6S2 Molekulska težina: 1332,2 g/mol CAS broj: 946870-92-4 PubChem CID: 168009904 |
▎ IGF-1 LR3 Istraživanje
Koja je pozadina istraživanja IGF-1 LR3?
Istraživanje IGF-1 LR3 proizašlo je iz potrebe da se prevaziđu ograničenja prirodnog faktora rasta 1 sličnog insulinu (IGF-1). Kao ključni regulator rasta, diferencijacije i metabolizma ćelija, prirodni IGF-1 pokazuje potencijal u popravljanju tkiva, studijama rasta i razvoja i intervenciji bolesti. Međutim, ima značajne nedostatke: njegovo poluvrijeme traje samo nekoliko sati, što dovodi do brzog uklanjanja in vivo. Nadalje, čvrsto se veže za proteine koji se vezuju za IGF, što rezultira niskim udjelom slobodnih, aktivnih oblika koji se bore da ispolje trajne efekte. Ova ograničenja su ozbiljno ograničila njegovu efikasnost u eksperimentalnim istraživanjima i potencijalnim primenama, navodeći naučnike da istražuju strukturno modifikovane analoge sa poboljšanim performansama.
Uz napredak u molekularnoj biologiji i tehnologijama proteinskog inženjeringa, istraživački timovi su se fokusirali na preciznu modifikaciju IGF-1 kako bi poboljšali njegova svojstva. Kroz dubinske studije odnosa strukture i funkcije IGF-1, istraživači su otkrili da modifikacije na specifičnim mjestima aminokiselina mogu utjecati na njegove interakcije s vezujućim proteinima i receptorima: Zamjena glutaminske kiseline na poziciji 3 argininom i dodavanjem 13 aminokiselina na N-terminus smanjuje njegov afinitet za IGF-aktivni oblik, dok enkribiniranje enkribinskog oblika smanjuje afinitet. vezivanje za IGF-1 receptor. Istovremeno, strukturna optimizacija produžila je metabolički ciklus molekula in vivo, dajući na kraju IGF-1 LR3 sa 83 aminokiseline. To je rezultiralo produženim poluživotom na 20-30 sati i približno trostruko povećanom potencijom.
Koji je mehanizam djelovanja IGF-1 LR3?
Proliferacija i diferencijacija ćelija
Stimulacija proliferacije mioblasta: Tokom fetalnog razvoja, IGF-1 LR3 značajno podstiče proliferaciju mioblasta skeletnih mišića. Na primjer, studije na fetusima jagnjadi u kasnoj gestaciji otkrile su da su se nakon jedne sedmice infuzije IGF-1 LR3, stope proliferacije mioblasta skeletnih mišića značajno povećale (P < 0,05). Ovo ukazuje da IGF-1 LR3 direktno djeluje na mioblaste kako bi unaprijedio ćelijski ciklus, omogućavajući više mioblasta da uđu u proliferativno stanje i na taj način obezbjeđuju dodatne ćelijske izvore za rast i razvoj mišićnog tkiva [1].
Utjecaj na razvoj folikula: Tokom fiziologije jajnika, IGF-1 LR3 učestvuje u regulaciji rasta i razvoja folikula. U modelu superovulacije štakora, istovremena primjena IGF-1 LR3 s gonadotropinima dodatno je povećala stope ovulacije i povećanu težinu jajnika kod određenih sojeva pacova. Ovo sugerira da IGF-1 LR3 može utjecati na sazrijevanje folikula i ovulaciju regulacijom proliferacije i diferencijacije granuloza ćelija, čime utječe na reproduktivnu funkciju [2].
Regulacija metabolizma
Sticanje i korištenje nutrijenata: Nakon infuzije IGF-1 LR3 kod fetusa jagnjadi u kasnoj gestaciji, uočene su smanjene stope unosa aminokiselina pupčanom vrpcom uz niže koncentracije fetalnih aminokiselina, uprkos sličnim stopama promjene fetalnih proteina. Ovo sugerira da IGF-1 LR3 može utjecati na fetalno uzimanje i iskorištavanje hranjivih tvari, omogućavajući efikasnije korištenje ograničenih nutrijenata za podršku organsko-specifičnom rastu umjesto povećanja opskrbe fetalnim hranjivim tvarima kroz placentni protok krvi ili stimulaciju prijenosa nutrijenata [2].
Slika 1 IGF-1 inhibira upalu i ubrzava angiogenezu putem Ras/PI3K/IKK/NF-κB signalnih puteva kako bi potaknuo zacjeljivanje rana [3].
Inhibicija lučenja inzulina: Infuzija IGF-1 LR3 ili fiziološke otopine u fetalne jagnjad u kasnoj gestaciji otkrila je smanjene koncentracije inzulina u plazmi kod jagnjadi koja su dobila infuziju IGF-1 LR3. Dodatno, lučenje inzulina tokom eksperimenata sa hiperglikemijskom klepom je smanjeno u poređenju sa kontrolama. Ovo sugerira da IGF-1 LR3 može direktno djelovati na β-ćelije pankreasa da inhibira lučenje inzulina. Daljnje studije na izolovanim fetalnim otočićima otkrile su da otočići jagnjadi s infuzijom IGF-1 LR3 pokazuju stalno nisku sekreciju inzulina kao odgovor na in vitro stimulaciju glukoze, što sugerira da IGF-1 LR3 može inducirati intrinzične defekte u β-ćelijama pankreasa, oštećenje lučenja inzulina [4 normalno funkcioniranje inzulina].
Regulacija angiogeneze
Uloga u angiogenezi jajnika: U eksperimentima kulture angiogeneze goveđeg luteiniziranog folikula, istraženi su efekti IGF-1 LR3 na mreže endotelnih stanica luteiniziranog folikula (EC) i proizvodnju progesterona. Rezultati su pokazali ograničen uticaj na parametre rasta EC, ali blagi porast u proliferaciji ćelija (3-5%). Suprotno tome, IGF-1 LR3 je ispoljio različite efekte na proizvodnju progesterona, dok je antagonist IGF-1 receptora pikropodofilin (PPP) značajno smanjio i EC parametre rasta i koncentraciju progesterona. Ovo sugerira da IGF-1 LR3 može modulirati vaskularizaciju i proizvodnju progesterona u luteiniziranim folikulima putem signalnog puta IGF-1 receptora, čime održava funkciju jajnika i plodnost [6].
Koje su primjene IGF-1 LR3?
Istraživanje i primjena rasta i razvoja životinja
Promoviranje rasta fetalnih organa: U eksperimentima sa fetusima jagnjeta u kasnoj gestaciji, infuzija IGF-1 LR3 značajno je povećala rast fetalnih organa, promovišući razvoj organa kao što su srce, bubrezi, slezina i nadbubrežne žlijezde. Ovo ukazuje da IGF-1 LR3 igra ključnu ulogu u regulaciji procesa razvoja fetalnih organa, doprinoseći dubljem razumijevanju regulatornih mehanizama rasta i razvoja fetusa. Pruža teoretsku podršku i praktične smjernice za poboljšanje reproduktivnih performansi životinja i povećanje stope preživljavanja potomaka [1].
Stimulacija proliferacije mioblasta skeletnih mišića: Istraživanja pokazuju da IGF-1 LR3 stimuliše proliferaciju mioblasta skeletnih mišića. U eksperimentima sa fetalnim ovcama, infuzija IGF-1 LR3 je značajno povećala aktivnost proliferacije mioblasta [1].
Istraživanje dijabetesa i srodnih bolesti
Procjena efekata na lučenje inzulina: Eksperimenti koji uključuju infuziju IGF-1 LR3 u fetalne jagnjadi otkrili su smanjenje koncentracije inzulina u plazmi fetusa. Tokom eksperimenata sa hiperglikemijskom klepom, nivoi insulina u fetalnih jagnjadi tretiranih IGF-1 LR3 bili su 66% niži nego u kontrolama. Ovaj fenomen ukazuje na potencijalnu povezanost između IGF-1 LR3 i lučenja inzulina, pružajući važne tragove za proučavanje patogeneze dijabetesa i razvoj novih terapijskih strategija [5].
Korelacija sa atletskim performansama: Istraživanje na elitnim izraelskim trkačima i plivačima otkrilo je da polimorfizmi gena IGF1 koreliraju sa cirkulirajućim nivoima IGF1, i da je genetski rezultat IGF (IGF-GS) sprintera povezan sa atletskim performansama. Elitni sprinteri su pokazali značajno više prosječne IGF-GS rezultate od sprintera na nacionalnom nivou i plivača na kratkim stazama visokog nivoa. Ovo sugerira da IGF-1 sistem može igrati ključnu ulogu u zemaljskim brzim sportovima. Iako ostaje neizvjesno da li se IGF-GS može koristiti za ranu selekciju elitnih sprintera, on nudi nove puteve za selekciju sportista i intervencije u treningu. Buduća istraživanja mogu omogućiti razvoj ciljanijih programa treninga za poboljšanje atletskih performansi praćenjem i analizom markera povezanih s IGF-1 kod sportista [7].
Istraživanja u ćelijskoj biologiji i bazičnoj medicini
Istraživanje regulacije ćelijske proliferacije: IGF-1 LR3 posjeduje kapacitet da stimuliše ćelijsku proliferaciju. In vitro eksperimenti pokazuju njegovu efikasnu stimulaciju proliferacije NIH 3T3 ćelija. Ovo čini IGF-1 LR3 vrijednim alatom za istraživanje mehanizama regulacije ćelijske proliferacije. Promatrajući efekte IGF-1 LR3 na proliferaciju kroz različite ćelijske linije, istraživači mogu steći uvid u fundamentalne biološke procese kao što su regulacija ćelijskog ciklusa i signalni putevi, pružajući teorijsku osnovu za studije u onkologiji, regenerativnoj medicini i srodnim poljima [8].
Istraživanje apoptoze i metabolizma proteina: U studijama C2C12 ćelija tretiranih vodikovim peroksidom, IGF-1 (uključujući njegov analogni IGF-1 LR3) modulira sintezu ćelijskih proteina i ravnotežu razgradnje tako što povećava Pax7, miogene regulatorne faktore (MRF), mTOR i P70S6 MA, smanjujući MTOR i P70S6bit, apoptozu, čime se reguliše ravnoteža između sinteze i razgradnje proteina. Ovo doprinosi dubljem razumijevanju staničnog preživljavanja i mehanizama smrti u uslovima stresa, kao i regulatorne mreže metabolizma proteina, nudeći nove ciljeve i uvid u liječenje srodnih bolesti [9].
Zaključak
IGF-1 LR3, kao sintetički dugodjelujući analog faktora rasta 1 sličnog inzulinu, potiče organski specifičan rast u fetalnom srcu i nadbubrežnim žlijezdama aktiviranjem signalnih puteva kao što su PI3K/Akt i MAPK. Stimulira proliferaciju mioblasta skeletnih mišića i sintezu proteina, regulira metabolizam, održava zdravlje skeletnih mišića i pomaže oporavku od ozljeda uzrokovanih vježbanjem.
O autoru
Sve gore navedene materijale je istražio, uredio i sastavio Cocer Peptides.
Autor naučnog časopisa
Feng L je istraživač koji se fokusira na područje fiziologije vježbanja i kardiovaskularnog zdravlja. Njihov akademski rad se uglavnom fokusira na istraživanje regulatornih efekata različitih oblika vježbanja na fiziološke funkcije, posebno interakciju između vježbanja i molekularnih mehanizama tijela koji se odnose na zdravlje mišića i oporavak od kardiovaskularnih bolesti. Dr. Feng često usvaja kombinaciju pretkliničkih istraživačkih modela i tehnika molekularne biologije za provođenje dubinskih studija. Feng L je naveden u referenci citata [9].
