|
1 készlet (10 fiola)
| Mennyiség: | |
|---|---|
▎ IGF-1 LR3 szerkezet
Forrás: PubChem |
InChIKey : CRZOPHSORDIMRX-UHFFFAOYSA-N Molekulaképlet: C 80H 154N 4O 6S2 Molekulatömeg: 1332,2 g/mol CAS-szám: 946870-92-4 PubChem ügyfél-azonosító: 168009904 |
▎ IGF-1 LR3 kutatás
Mi az IGF-1 LR3 kutatási háttere?
Az IGF-1 LR3 kutatása a természetes inzulinszerű növekedési faktor 1 (IGF-1) korlátainak leküzdésének szükségességéből eredt. A sejtek növekedésének, differenciálódásának és metabolizmusának kulcsfontosságú szabályozójaként a természetes IGF-1 potenciált mutat a szövetek helyreállításában, növekedésében és fejlődésében, valamint a betegségek kezelésében. Azonban jelentős hátrányai vannak: felezési ideje mindössze néhány óra, ami gyors kiürülést eredményez in vivo. Ezen túlmenően szorosan kötődik az IGF-kötő fehérjékhez, aminek következtében alacsony arányban jelennek meg a szabad, aktív formák, amelyek küzdenek a tartós hatások kifejtésével. Ezek a korlátok súlyosan korlátozták a kísérleti kutatásban és a potenciális alkalmazásokban való hatékonyságát, ami arra késztette a tudósokat, hogy szerkezetileg módosított analógokat fedezzenek fel nagyobb teljesítményű.
A molekuláris biológia és a fehérjefejlesztési technológiák fejlődésével a kutatócsoportok az IGF-1 precíz módosítására összpontosítottak, hogy javítsák tulajdonságait. Az IGF-1 szerkezet-funkció kapcsolatának alapos tanulmányozása során a kutatók felfedezték, hogy a specifikus aminosav-helyeken végrehajtott módosítások befolyásolhatják a kötőfehérjékkel és receptorokkal való kölcsönhatásait: A 3-as pozícióban lévő glutaminsav argininnel való helyettesítése és 13 aminosav hozzáadása az N-terminálishoz csökkenti affinitását az IGF-kötő fehérjéhez, miközben az IGF-1-hez kötődési formák csökken. Ezzel egyidejűleg a szerkezeti optimalizálás meghosszabbította a molekula metabolikus ciklusát in vivo, és végül 83 aminosavból álló IGF-1 LR3-at eredményezett. Ennek eredményeként a felezési idő 20-30 órára meghosszabbodott, és a hatás körülbelül háromszorosára nőtt.
Mi az IGF-1 LR3 hatásmechanizmusa?
Sejtszaporodás és differenciálódás
A myoblast proliferáció stimulálása: A magzati fejlődés során az IGF-1 LR3 jelentősen elősegíti a vázizomzat mioblasztjainak proliferációját. Például a késői terhességi báránymagzatokon végzett vizsgálatok kimutatták, hogy egy hetes IGF-1 LR3 infúzió után a vázizomzat myoblast proliferációs rátája jelentősen megnőtt (P < 0,05). Ez azt jelzi, hogy az IGF-1 LR3 közvetlenül a mioblasztokra hat, hogy előmozdítsa a sejtciklust, lehetővé téve több mioblaszt proliferációs állapotba kerülését, és ezáltal további sejtforrásokat biztosítva az izomszövetek növekedéséhez és fejlődéséhez [1].
A tüszőfejlődés befolyásolása: A petefészek fiziológiája során az IGF-1 LR3 részt vesz a tüszők növekedésének és fejlődésének szabályozásában. Egy patkány szuperovulációs modellben az IGF-1 LR3 gonadotropinokkal történő együttadása bizonyos patkánytörzsekben tovább növelte az ovulációs rátát és a petefészek tömegének növekedését. Ez arra utal, hogy az IGF-1 LR3 befolyásolhatja a tüszőérést és az ovulációt azáltal, hogy szabályozza a granulosa sejtek proliferációját és differenciálódását, ezáltal befolyásolja a reproduktív funkciót [2].
Az anyagcsere szabályozása
Tápanyag beszerzés és felhasználás: Az IGF-1 LR3 infúziót követően késői terhességi báránymagzatokban a köldökzsinór aminosavfelvételének csökkenése mellett alacsonyabb magzati aminosav-koncentrációt figyeltek meg, annak ellenére, hogy a magzati fehérjecsere aránya hasonló volt. Ez arra utal, hogy az IGF-1 LR3 befolyásolhatja a magzati tápanyagfelvételt és -hasznosítási mintákat, lehetővé téve a korlátozott tápanyagok hatékonyabb felhasználását a szervspecifikus növekedés támogatása érdekében, ahelyett, hogy növelné a magzat tápanyagellátását a méhlepény véráramlásán vagy a tápanyagtranszfer stimulációján keresztül [2].
1. ábra Az IGF-1 gátolja a gyulladást és felgyorsítja az angiogenezist a Ras/PI3K/IKK/NF-κB jelátviteli útvonalakon keresztül, hogy elősegítse a sebgyógyulást [3].
Az inzulinszekréció gátlása: IGF-1 LR3 vagy sóoldat infúziója késői vemhességben lévő magzati bárányoknak csökkent plazma inzulinkoncentrációt mutatott az IGF-1 LR3-mal infundált bárányokban. Ezenkívül a hiperglikémiás clamp kísérletek során az inzulinszekréció csökkent a kontrollokhoz képest. Ez arra utal, hogy az IGF-1 LR3 közvetlenül hathat a hasnyálmirigy β-sejtjeire, és gátolja az inzulinszekréciót. Az izolált magzati szigeteken végzett további vizsgálatok kimutatták, hogy az IGF-1 LR3-mal infundált bárányokból származó szigetecskék tartósan alacsony inzulinszekréciót mutattak az in vitro glükózstimuláció hatására, ami arra utal, hogy az IGF-1 LR3 belső rendellenességeket idézhet elő a hasnyálmirigy β-sejtjeiben, károsítva a normál inzulinszekréciós funkciót [4,5].
Angiogenezis szabályozása
Szerep a petefészek angiogenezisében: Szarvasmarha luteinizált tüsző angiogenezis tenyésztési kísérleteiben az IGF-1 LR3 luteinizált follikulus endothel sejthálózatra (EC) és a progeszteron termelésre gyakorolt hatását vizsgálták. Az eredmények korlátozott hatást mutattak az EK növekedési paramétereire, de enyhe növekedést mutattak a sejtproliferációban (3–5%). Ezzel szemben az IGF-1 LR3 eltérő hatást fejtett ki a progeszteron termelésre, míg az IGF-1 receptor antagonista picropodophyllin (PPP) szignifikánsan csökkentette mind az EC növekedési paramétereit, mind a progeszteron koncentrációját. Ez arra utal, hogy az IGF-1 LR3 az IGF-1 receptor jelátviteli útvonalon keresztül modulálhatja a luteinizált tüszők vaszkularizációját és progeszterontermelését, ezáltal fenntartja a petefészek működését és a termékenységet [6].
Mik az IGF-1 LR3 alkalmazásai?
Állatnövekedés és -fejlesztés Kutatás és alkalmazások
A magzati szervek növekedésének elősegítése: A késői vemhességi állapotú báránymagzatokkal végzett kísérletekben az IGF-1 LR3 infúziója jelentősen növelte a magzati szervek növekedését, elősegítve az olyan szervek fejlődését, mint a szív, a vesék, a lép és a mellékvesék. Ez azt jelzi, hogy az IGF-1 LR3 döntő szerepet játszik a magzati szervek fejlődési folyamatainak szabályozásában, hozzájárulva a magzati növekedést és fejlődést szabályozó mechanizmusok mélyebb megértéséhez. Elméleti támogatást és gyakorlati útmutatást nyújt az állatok szaporodási teljesítményének javításához és az utódok túlélési arányának növeléséhez [1].
A vázizom mioblaszt proliferációjának stimulálása: A kutatások azt mutatják, hogy az IGF-1 LR3 serkenti a vázizom mioblaszt proliferációját. Juhmagzati kísérletekben az IGF-1 LR3 infúzió jelentősen fokozta a myoblast proliferációs aktivitást [1].
Cukorbetegség és kapcsolódó betegségek kutatása
Az inzulinszekrécióra gyakorolt hatások értékelése: Az IGF-1 LR3 infúzióval végzett kísérletek magzati bárányokon a magzati plazma inzulinkoncentrációjának csökkenését mutatták ki. A hiperglikémiás clamp kísérletek során az IGF-1 LR3-mal kezelt magzati bárányok inzulinszintje 66%-kal alacsonyabb volt, mint a kontrollokban. Ez a jelenség potenciális összefüggést jelez az IGF-1 LR3 és az inzulinszekréció között, ami fontos támpontokat ad a cukorbetegség patogenezisének tanulmányozásához és új terápiás stratégiák kidolgozásához [5].
Összefüggés az atlétikai teljesítménnyel: Az elit izraeli futókon és úszókon végzett kutatások feltárták, hogy az IGF1 gén polimorfizmusai korrelálnak a keringő IGF1 szintekkel, és hogy a sprinterek IGF genetikai pontszáma (IGF-GS) összefüggésben van az atlétikai teljesítménnyel. Az elit sprinterek szignifikánsan magasabb átlagos IGF-GS pontszámot értek el, mint a nemzeti szintű sprinterek és a magas szintű rövidtávú úszók. Ez arra utal, hogy az IGF-1 rendszer döntő szerepet játszhat a szárazföldi gyorsasági sportokban. Bár továbbra is bizonytalan, hogy az IGF-GS használható-e az elit sprinterek korai kiválasztására, új utakat kínál a sportolók kiválasztásához és az edzési beavatkozásokhoz. A jövőbeli kutatások lehetővé tehetik célzottabb edzési programok kidolgozását az atlétikai teljesítmény javítására a sportolók IGF-1-hez kapcsolódó markereinek monitorozásával és elemzésével [7].
Kutatás a sejtbiológiában és az alapvető orvostudományban
A sejtszaporodás szabályozásának kutatása: Az IGF-1 LR3 képes serkenteni a sejtproliferációt. In vitro kísérletek bizonyítják, hogy hatékonyan stimulálja az NIH 3T3 sejtproliferációt. Ez az IGF-1 LR3-at értékes eszközzé teszi a sejtproliferáció szabályozási mechanizmusainak vizsgálatához. Az IGF-1 LR3 különböző sejtvonalakon keresztüli proliferációra gyakorolt hatásának megfigyelésével a kutatók betekintést nyerhetnek olyan alapvető biológiai folyamatokba, mint a sejtciklus szabályozása és a jelátviteli útvonalak, elméleti alapot biztosítva az onkológiai, regeneratív gyógyászat és kapcsolódó területek tanulmányaihoz [8]..
Apoptózis és fehérjemetabolizmus kutatása: A hidrogén-peroxiddal kezelt C2C12 sejtek tanulmányozása során az IGF-1 (beleértve analógját, az IGF-1 LR3-at is) modulálja a celluláris fehérjeszintézist és a degradációs egyensúlyt a Pax7, a miogén szabályozó faktorok (MRF-ek), az mTOR és a P70S6K és ezáltal a MuRFx1K csökkentésével szabályozza a fehérjeszintézis és a lebontás közötti egyensúlyt. Ez hozzájárul a sejtek túlélési és halálozási mechanizmusainak mélyebb megértéséhez stressz körülmények között, valamint a fehérje-anyagcsere szabályozó hálózataihoz, új célokat és betekintést kínálva a kapcsolódó betegségek kezeléséhez [9].
Következtetés
Az IGF-1 LR3, mint az inzulinszerű növekedési faktor 1 szintetikus, hosszú hatású analógja, elősegíti a magzati szív és a mellékvesék szervspecifikus növekedését azáltal, hogy aktiválja az olyan jelátviteli útvonalakat, mint a PI3K/Akt és a MAPK. Serkenti a vázizomzat mioblasztok proliferációját és fehérjeszintézist, szabályozza az anyagcserét, fenntartja a vázizomzat egészségét, és segíti a testmozgás okozta sérülésekből való felépülést.
A szerzőről
A fent említett anyagokat a Cocer Peptides kutatta, szerkesztette és összeállította.
Tudományos folyóirat szerzője
Feng L egy kutató, aki a testmozgás fiziológiájával és a szív- és érrendszeri egészséggel foglalkozik. Tudományos munkájuk főként a különböző edzésformák fiziológiai funkciókra gyakorolt szabályozó hatásainak feltárására irányul, különös tekintettel a testmozgás és a test izomegészségével és a szív- és érrendszeri betegségek gyógyulásával kapcsolatos molekuláris mechanizmusai közötti kölcsönhatásra. Dr. Feng gyakran alkalmaz preklinikai kutatási modellek és molekuláris biológiai technikák kombinációját, hogy mélyreható vizsgálatokat végezzen. A Feng L szerepel az idézet hivatkozásában [9].
