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LR3-IGF-1于IGF-1的区别

[编辑:吉林省敖腾生物] [时间:2014-05-27]

LR3-IGF-1于IGF-1的区别

胰岛素样生长因子1概述
1976年由Rinderknecht等从人血浆中分离提纯这种有活性的物质,于1978 年确定了其氨基酸序列,经过研究发现其序列与胰岛素家族相似(有近50%氨基酸序列相似),所以将其命名为胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor-1, IGF-1)和胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor-2, IGF-2),目前这一类物质统一命名为IGFs;IGF-1直接作用于靶细胞,与受体结合后发挥细胞效应,促进细胞有丝分裂。
 
IGF-1的结构与功能
IGF-1是含有70个氨基酸的多肽,分子量7,649Da。等电点为8.6,含6个半胱氨酸,3对二硫键。IGF-1在结构上可分为A、B、C、D四个区,其中C肽区的12个氨基酸是胰岛素所不具有的。IGF-1在结构上与胰岛素前体(pro-insulin)相似,pro-insulin也是单链多肽,切断C肽区的12个氨基酸就形成了insulin(insulin 包含由两对二硫键相连的A、B两条链)。目前已知IGF-1分子有以下三个功能结构域:结合蛋白区、IGF-1受体区和IGF-2/Man-6-p受体结合区。由于IGF-1的结构与胰岛素相似,所以能与胰岛素受体发生低亲合力结合。
 
胰岛素样生长因子(IGFs)是一类既有胰岛素样合成代谢作用,又有促生长的单链多肽,可以介导生长激素(Growth Hormone,GH)对机体的促进生长作用。无论是间接的促生长作用还是直接的抗胰岛素调节代谢作用,GH都必须首先与细胞表面特异性受体(GHR) 结合形成配体受体复合物,再由受体介导激发一系列生化反应最终启动GH 的目标基因转录,从而发挥生物学效应。IGF-1基因正是GH最主要和最重要的目标基因。GH的促生长作用是通过肝、肾等组织依赖GH而产生的生长介素/IGF-1介导的,GH控制着IGF-1的水平,而IGF-1则直接作用于靶细胞,介导GH的生物效应。信号传递给目的基因后,IGF-1通过与它的受体结合后发挥其大部分的细胞效应。IGF-1 与其受体结合后,导致胰岛素底物1 ( IRS-1) 磷酸化,IRS-1 的多个磷酸化位点被磷酸化后,可与磷酯酰肌醇-3 激酶(PI-3 kinase) 和生长因子结合蛋白2(Grb2) 结合,由此启动两条信号传递锁链。一是PI-3激酶激活并形成磷酸化磷酸肌醇(PIP3),PIP3 就是细胞生长的信号。另一条途径是激活有丝分裂原激活蛋白(MAP)激酶即细胞外信号调节激酶(ERK)。MAP在静止期细胞中处于去磷酸化状态,当IGF-1与受体结合后,解除了β2亚单位上的酪氨酸激酶的抑制,促使MAP激酶/ EPK磷酸化和激活,ERK把信号传递到细胞核内,有丝分裂过程就启动了[8]。综上所述,IGF-1是通过与IGF-1受体结合后,启动两条信号传递锁链:PI-3激酶激活途径和MAP激酶激活途径,把有丝分裂和代谢信号传递到细胞核内,从而启动IGF-1促进细胞增殖和代谢的生物学作用[9]。
 
LR3-IGF-1的结构和功能
长链重组人胰岛素样生长因子1(LR3-IGF1)是一种胰岛素样生长因子1经过重组构建得到的。LR3-IGF1与人IGF1有两点不同之处,一个是第三位的谷氨酸被精氨酸代替,R3 即这个意思,第二个是在N端多了13个氨基酸。天然IGF1包含70个氨基酸(7.4kDa),LR3-IGF1包含83个氨基酸(9.11kDa)。同样都具有6个半胱氨酸,3对二硫键。
 
LR3-IGF1生物活性能力比IGF-1高10倍,比胰岛素高200-1000倍。 LR3-IGF1与IGF-1在细胞内起到同样的功能,即与受体结合后,启动两条信号传递锁链:PI-3激酶激活途径和MAP激酶激活途径,把有丝分裂和代谢信号传递到细胞核内,从而启动IGF-1促进细胞增殖和代谢的生物学作用。

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