Ce este IGF-1 DES? Structură, mecanism IGF-1R și prezentarea cercetării

IGF-1 DES este factorul de creștere uman asemănător insulinei 1 nativ, din care au fost îndepărtați primii trei aminoacizi — Gly-Pro-Glu —, rămânând o proteină cu 67 de resturi, de 7.371,30 g/mol. Această singură deleție elimină restul de glutamat pe care proteinele de legare IGF se bazează pentru contactul de mare afinitate, astfel încât molecula trunchiată circulă și acționează în mare parte netamponată de sistemul IGFBP, păstrând în același timp activitatea agonistă completă la nivelul receptorului IGF-1. Spre deosebire de majoritatea analogilor concepuți artificial, IGF-1 DES (1-3) nu este o invenție de laborator: a fost izolat pentru prima dată din colostrul bovin și din țesutul cerebral și este generat in vivo de o protează N-terminală specifică.

Peptide Medix EU furnizează IGF-1 DES (1-3) ca pulbere liofilizată în flacoane de 0,1 mg și 1 mg, în cadrul gamei de peptide IGF și pentru mușchi. Furnizat exclusiv pentru cercetare de laborator.

Ce este IGF-1 DES?

Denumirea este descriptivă: des este prefixul chimic pentru o grupare deletată, iar (1-3) identifică resturile care lipsesc. IGF-1 de lungime completă este o proteină cu un singur lanț de 70 de resturi, cu o pliere asemănătoare proinsulinei și trei punți disulfurice, produsă în principal de hepatocite sub controlul hormonului de creștere. IGF-1 DES este același lanț începând cu restul 4, astfel încât suprafața de legare la receptor, tiparul punților disulfurice și plierea generală rămân neschimbate; lipsește doar tripeptida N-terminală flexibilă.

Identificatorii de catalog sunt CAS 112603-35-7 și o masă moleculară de 7.371,30 g/mol, cu aproximativ 278 Da mai mică decât cea a IGF-1 nativ. Fiind o proteină cu 67 de resturi, este produsă prin expresie recombinantă, nu prin sinteză treptată, și este furnizată ca pulbere liofilizată.

Origine și structură

IGF-1 DES ocupă o poziție neobișnuită: este simultan o peptidă prezentă în mod natural și un instrument de cercetare conceput. A fost identificat în colostrul bovin la sfârșitul anilor 1980 și ulterior în uterul porcin și în țesutul cerebral al mamiferelor, iar a fost descrisă o protează acidă care scindează tripeptida Gly-Pro-Glu din IGF-1. Această reacție eliberează și GPE (glipromat) însuși, o tripeptidă cu propria sa mică literatură privind neuroprotecția, independentă de receptorul IGF-1 — astfel încât scindarea produce două fragmente interesante din punct de vedere biologic, nu o moleculă activă și un deșeu.

Consecința funcțională a deleției se limitează la contactul cu proteinele de legare. Glutamatul 3 realizează un contact electrostatic cu suprafața IGFBP; s-a raportat că îndepărtarea sa reduce afinitatea pentru proteinele de legare cu unul până la două ordine de mărime, în funcție de IGFBP-ul măsurat. Afinitatea pentru receptor este în esență păstrată, iar în unele studii de legare s-a raportat că IGF-1 DES leagă IGF-1R ceva mai strâns decât proteina de lungime completă.

Cum se consideră că acționează IGF-1 DES

Mecanismul imediat este agonismul simplu la nivelul IGF-1R, o receptor-tirozin-kinază α2β2. Legarea ligandului declanșează autofosforilarea subunității β, recrutarea adaptorilor de tip substrat al receptorului de insulină și semnalizarea prin PI3K/Akt/mTOR — brațul asociat în literatură cu indicatorii de sinteză proteică și supraviețuire celulară — și prin Ras/MEK/ERK, asociat cu proliferarea.

Ceea ce deosebește experimental DES de IGF-1 nativ nu este semnalul, ci disponibilitatea. Într-un sistem care conține proteine de legare IGF — mediu cu ser, mediu condiționat de la celule care secretă IGFBP sau țesut intact — cea mai mare parte a IGF-1 nativ adăugat este capturată și reținută. Aceeași cantitate molară de IGF-1 DES rămâne în mare parte liberă. Diferențele raportate de potență aparentă, de câteva ori până la aproximativ de zece ori, în astfel de sisteme urmăresc conținutul de IGFBP al modelului, nu vreo proprietate intrinsecă a moleculei: într-un test fără proteine de legare, DES și IGF-1 nativ se comportă similar.

Un al doilea aspect, mai subtil, privește țesuturile cu proteoliză activă a IGFBP. Acolo unde proteazele eliberează local IGF-1 din proteinele sale de legare, avantajul unui analog care evită proteinele de legare se reduce. Acesta este unul dintre motivele pentru care cercetătorii aleg în mod deliberat între DES și analogul bazat pe substituție, în loc să le trateze ca echivalente.

Ce a investigat cercetarea

Potența în culturi celulare și dependența de IGFBP

Cel mai bine caracterizat corp de lucrări compară DES cu IGF-1 nativ în sisteme celulare care diferă prin conținutul de proteine de legare. Culturile de fibroblaste, mioblaste și osteoblaste au fost folosite pentru a arăta că diferența de potență crește pe măsură ce nivelurile de IGFBP cresc — observația care a stabilit mecanismul. Acestea sunt studii in vitro cu indicatori definiți, cum ar fi încorporarea timidinei și fosforilarea receptorului.

Mușchi scheletic și modele de celule satelit

Lucrările pe C2C12 și pe mioblaste primare au folosit IGF-1 DES pentru a investiga semnalizarea proliferării și diferențierii acolo unde IGFBP-5 și IGFBP-6 secretate ar denatura altfel interpretarea. Rezultatele sunt la nivel celular și nu constituie dovezi privind efectele la nivelul întregului organism.

Roluri neurale și legate de colostru

Deoarece molecula apare în mod natural în țesutul cerebral, mai multe studii pe rozătoare au examinat DES(1-3) IGF-1 în modele de supraviețuire și leziune neuronală, adesea alături de tripeptida GPE eliberată. Această literatură este preclinică și exploratorie.

Lucrări comparative cu analogi

IGF-1 DES este studiat de rutină în comparație cu IGF-1 LR3, care atinge același obiectiv privind proteinele de legare prin substituirea argininei în poziția 3 și adăugarea unei extensii N-terminale. Cei doi diferă prin dimensiune, punct izoelectric, clearance raportat și comportament în țesuturile cu activitate proteolitică; criteriile practice de selecție sunt prezentate în comparația noastră IGF-1 LR3 vs IGF-1 DES, cu informații de context despre raționamentul de design în articolul despre motivele existenței acestor modificări.

Forme și dimensiuni disponibile

Flaconul de 0,1 mg acoperă lucrările în culturi la scară de plăci, unde concentrațiile de lucru sunt de ordinul nanogramelor pe mililitru; flaconul de 1 mg este unitatea practică pentru o serie mai lungă, care ar trebui să se desfășoare pe un singur lot. Verificările privind furnizorul sunt tratate în ghidul nostru de achiziție pentru IGF-1 DES.

Reconstituire și depozitare în context de laborator

IGF-1 DES se manipulează ca proteină recombinantă, nu ca peptidă sintetică mică. Solubilitatea la pH neutru este limitată, astfel încât se reconstituie în mod normal într-un acid diluat — acid clorhidric 10 mM sau acid acetic 0,1% sunt convențiile din literatura publicată despre produs — și apoi se diluează în tamponul sau mediul testului. Adăugarea directă a unui tampon neutru pe pastila liofilizată riscă o dizolvare parțială și agregare, care se manifestă ca activitate inconsecventă, nu ca turbiditate vizibilă.

Calculul concentrației este simplu: un flacon de 1 mg adus la 1 mL dă 1 mg/mL, adică 1.000 mcg/mL, iar 0,1 mL din această soluție stoc conține 100 mcg. Soluțiile de lucru sunt de regulă cu mai multe diluții mai jos, moment în care adsorbția pe pereții tuburilor devine principalul mecanism de pierdere — contramăsura standard este o proteină purtătoare, cum ar fi albumina serică bovină 0,1%. Procedura generală se găsește în ghidul nostru de reconstituire.

Flacoanele liofilizate sigilate se păstrează la −20 °C sau mai jos, protejate de lumină și umiditate. Soluția stoc reconstituită se împarte imediat în alicote și se congelează, deoarece congelarea și decongelarea repetate reprezintă principala amenințare practică pentru o proteină de 7 kDa cu punți disulfurice. Practica generală de manipulare este prezentată în cum se depozitează peptidele.

Puritate, COA și cum se citește

Pentru un produs recombinant, certificatul ar trebui să facă mai mult decât să indice un procent de puritate. Rezultatul spectrometriei de masă este aici verificarea de identitate cea mai importantă: o masă observată în jur de 7.371 g/mol confirmă analogul trunchiat, în timp ce o valoare în jur de 7.649 g/mol ar indica IGF-1 de lungime completă, iar o valoare peste 9.000 g/mol ar indica analogul LR3. Deoarece cele trei produse arată similar pe o etichetă și foarte diferit pe un spectru, acest rând merită citit cu atenție. O bandă SDS-PAGE adaugă informații pe care o cromatogramă în fază inversă le poate ascunde, în special dimeri și specii clivate, iar conținutul de endotoxine este relevant ori de câte ori materialul va fi folosit în culturi celulare. Ghidul nostru de citire a unui certificat de analiză pentru peptide parcurge fiecare secțiune.

Statut de reglementare

IGF-1 DES (1-3) nu deține nicăieri autorizație de punere pe piață ca medicament. IGF-1 uman recombinant (mecasermină) este un produs autorizat, eliberat pe bază de prescripție, pentru o tulburare rară de creștere, dar aceasta este molecula de lungime completă, cu 70 de resturi, și este o substanță diferită de analogul trunchiat furnizat aici. Materialul de pe acest site este destinat personalului de laborator calificat și nu este un supliment sau un medicament. IGF-1 și analogii săi sunt interziși în sport conform regulilor antidoping.

Molecule înrudite și lecturi suplimentare

Cei mai apropiați comparatori sunt IGF-1 LR3, analogul cu substituție și extensie, și MGF, peptida domeniului E din varianta de splicing IGF-1 Ec — o moleculă cu totul diferită, care nu acționează la nivelul IGF-1R și răspunde unei alte întrebări experimentale.