研究背景
IGF-1是一种多功能细胞增殖调控因子，是由70个氨基酸组成的单链碱性多肽，主要由肝脏合成，分泌，具有胰岛素样合成代谢作用和促生长作用。IGF-1 LR3在IGF-1 N端添加了十三个氨基酸，并且把IGF-1的第三位Glu(E)用Arg(R)代替，在1992年由Francis GL等人在大肠杆菌中高效表达。作为生物活性物质，IGF-1 LR3必须低温储存，常见商售冻干粉形态如下图。IGF-1 LR3比IGF-1活性高，体内半衰期也延长，具有更好的促生长作用，能促进多数细胞的分裂、迁移和分化。在多数体外试验中，IGF-1 LR3在浓度为0.2-20 ng ml的范围内就能很好发挥生物学活性。当前用IGF-1 LR3做医学研究，延缓衰老，健美等，有巨大的市场需求[1]。
合成研究
天然的胰岛素生长因子1(IGF-1)是由70个氨基酸组成的单链碱性多肽，在IGF-1前端加13个氨基酸，并且把IGF-1的第三位Glu(E)用Arg(R)代替即可合成IGF-1 LR3。具体地，先把IGF-1 LR3基因克隆至大肠杆菌表达载体pET32a中，经筛选，序列测定和酶切鉴定证实表达载体pET32-LR3-IGF1构建成功。重组的胰岛素样生长因子在Rosetta(DE3)plysS中获得高效表达，目的蛋白约占菌体总蛋白的30%，40L发酵罐中的蛋白质水平可达1.73g/kg。菌体经超声破碎制备包涵体，经变性，复性，SP-F.F，Phenyl-F.F层析和Sephacryl S-100凝胶过滤三步纯化，得到分子量为9.1kD单一条带的目的蛋白，经高效液相HPLC分析纯度达到98%，目的蛋白的收率为30%，生物活性鉴定重组的胰岛素样生长因子具有刺激Bale/3T3细胞增长的特异性，其ED50在1.0ng/ml左右。这种重组类似物在体外与天然的IGF-1相比能更好的与受体结合来调节细胞的生长发育，可用于体外细胞表达外源蛋白的大规模培养及临床辅助用药[2]。
应用
文献报道了一种用于增强雄性勃起功能的药物组合物，其包含与药学可接受的稀释剂或载体混合的勃起功能增强量的胰岛素样生长因子。其中，胰岛素样生长因子选自IGF-1(生长调节素-C)和类似物IGF-1 LR3。这类组合物任选地还包含选自雄激素特别是睾酮和二氢睾酮，血管扩张剂，PDE5抑制剂和前列腺素E1的化合物[3]。
测定
IGF-1 LR3的测定分析可以借助酶联免疫分析(ELISA)实现。市面常见的酶联检测试剂盒应用夹心法测定标本中IGF-1 LR3水平。用纯化的牛胰岛素样生长因子 (IGF-1 LR3)抗体包被微孔板，往微孔中依次加入(IGF-1 LR3)，再与HRP标记的胰岛素样生长因子 (IGF-1 LR3)抗体结合，形成免疫复合物，经过彻底洗涤后加底物TMB显色。TMB在HRP酶的催化下转化成蓝色，并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅和样品中的胰岛素样生长因子 (IGF-1 LR3)呈正相关。用酶标仪在450nm波长下测定吸光度(OD值)，通过标准曲线计算样品中胰岛素样生长因子 (IGF-1 LR3)浓度[4]。
参考文献
[1]任慧慧.LR3-IGF-I基因工程菌的构建、表达及纯化[D].山西大学,2008.
[2]刘洪霞.胰岛素样生长因子1重组类似物的研究[D].吉林大学,2006.
[3]K·W·亚当斯.用于增强雄性勃起功能的方法和组合物:CN200980149143.6[P].
[4]中国化工仪器网.牛胰岛素样生长因子 (IGF-1 LR3)酶联免疫分析(ELISA)[J].试验机.