
一、基本性质炒股配资平台配资
英文名称:Biotinyl-Bombesin;Biotinylated Bombesin;简称Biotin-BBN
单字母多肽序列:Biotin-Gln-Arg-Leu-Gly-Asn-Gln-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-NH₂(对应氨基酸残基:生物素-谷氨酰胺-精氨酸-亮氨酸-甘氨酸-天冬酰胺-谷氨酰胺-色氨酸-丙氨酸-缬氨酸-甘氨酸-组氨酸-亮氨酸-甲硫氨酸-酰胺化末端)
中文名称:生物素化铃蟾肽;生物素标记铃蟾肽
等电点(pI):8.7-9.2(依据氨基酸序列计算获得,不同计算工具可能存在±0.2的波动;该多肽含Arg、His等碱性氨基酸残基,碱性氨基酸占比高于酸性氨基酸,等电点呈碱性特征)
展开剩余93%CAS号:104633-24-9
其他关键性质:分子量约1792.1 Da(包含生物素标记基团及C端酰胺化修饰);铃蟾肽(Bombesin,BBN)是从铃蟾皮肤中分离的多肽激素,与哺乳动物胃泌素释放肽(GRP)高度同源,生物素化修饰后保留其生物学活性,且可与亲和素/链霉亲和素特异性结合;二级结构以无规卷曲为主,C端酰胺化修饰对其活性维持至关重要;水溶性良好,易溶于pH 7.2-7.4的缓冲液(如PBS);稳定性受温度、酶解及还原剂影响,胃蛋白酶、胰蛋白酶可降解该多肽,还原剂不影响其结构,-20℃冷冻干燥条件下可长期储存,避免反复冻融与高温环境。
二、应用领域
Biotinyl-Bombesin兼具铃蟾肽的受体结合活性与生物素的高亲和特性,是研究铃蟾肽/胃泌素释放肽受体(GRPR)通路的核心工具,应用领域集中在肿瘤研究、药物研发、受体生物学及临床检测等领域,具体涵盖以下几个方面:
1. 肿瘤相关研究:用于GRPR阳性肿瘤(如肺癌、乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌)的发病机制研究,探究GRPR介导的肿瘤细胞增殖、侵袭、转移信号通路。
2. 肿瘤靶向药物研发:作为GRPR阳性肿瘤靶向药物的筛选底物与活性参照,用于筛选GRPR拮抗剂、激动剂及靶向偶联药物(如抗体药物偶联物、多肽偶联药物)。
3. 受体检测与定位:用于GRPR的表达检测、结合活性分析及细胞定位研究,借助生物素-亲和素系统实现GRPR的高效分离、定量及可视化定位。
4. 分子影像学研究:作为肿瘤分子成像探针的前体,标记荧光素、放射性核素等信号分子后,用于GRPR阳性肿瘤的体外成像与体内示踪。
5. 消化生理研究:用于探究铃蟾肽在胃肠道激素调节中的作用,如促进胃泌素释放、调节胃肠蠕动等生理功能及相关机制。
三、应用原理
Biotinyl-Bombesin的应用核心原理基于两大特性:一是与GRPR的特异性结合活性,二是生物素与亲和素/链霉亲和素的高亲和结合(结合常数10¹⁵ mol/L),不同应用领域的具体原理如下:
1. 肿瘤机制研究原理:Biotinyl-Bombesin可特异性结合肿瘤细胞表面的GRPR,激活下游增殖、侵袭信号通路;通过检测通路中关键蛋白的表达变化,可明确GRPR在肿瘤进展中的作用机制,为肿瘤发病机制研究提供工具。
2. 药物筛选原理:以GRPR为靶点,将Biotinyl-Bombesin与GRPR阳性细胞或纯化GRPR共同孵育,加入候选药物后,检测Biotinyl-Bombesin与GRPR的结合率;若药物能竞争性抑制结合,提示其可能为GRPR拮抗剂,可阻断肿瘤细胞的GRPR信号通路。
3. 受体检测与定位原理:Biotinyl-Bombesin与细胞表面GRPR结合后,通过荧光标记或酶标记的亲和素结合生物素,实现GRPR的荧光定位或定量检测;同时可用于GRPR结合亲和力测定,通过检测不同浓度配体与受体的结合效率,计算解离常数(Kd值)。
4. 分子成像原理:Biotinyl-Bombesin与信号分子(荧光素、放射性核素)标记的亲和素结合后,可靶向结合GRPR阳性肿瘤细胞,通过成像设备检测信号分布,实现肿瘤的靶向成像与示踪。
四、药物研发相关研究
(一)研发方向
以Biotinyl-Bombesin为工具的药物研发,核心聚焦于GRPR阳性肿瘤的靶向治疗,同时涵盖消化疾病治疗,主要研发方向包括以下几个方面:
1. GRPR拮抗剂研发:筛选能够阻断Biotinyl-Bombesin与GRPR结合的小分子化合物、多肽或抗体,抑制GRPR介导的肿瘤细胞增殖、侵袭,用于GRPR阳性肿瘤的治疗。
2. 肿瘤靶向偶联药物研发:将细胞毒性药物(如化疗药物、毒素)与Biotinyl-Bombesin或其衍生物偶联,构建靶向GRPR的多肽偶联药物(PDC),实现肿瘤细胞的精准杀伤。
3. GRPR激动剂研发:针对GRPR功能异常导致的消化功能紊乱,筛选能够激活GRPR的药物,调节胃肠激素分泌与胃肠蠕动,用于消化疾病的治疗。
4. 肿瘤成像探针研发:以Biotinyl-Bombesin为载体,标记放射性核素(如⁹⁹ᵐTc、¹⁸F)或荧光素,研发肿瘤靶向成像探针,用于肿瘤的早期诊断与疗效评估。
(二)研发特点与挑战
特点:Biotinyl-Bombesin与GRPR结合特异性高,作为靶向工具可提高药物的肿瘤选择性,降低脱靶毒性;生物素化修饰便于实现高通量筛选与信号放大,缩短研发周期;与GRPR阳性肿瘤的靶向结合能力强,为肿瘤精准治疗药物研发提供支撑。
挑战:部分GRPR阳性肿瘤在治疗过程中会出现GRPR表达下调,导致靶向药物耐药;Biotinyl-Bombesin及其衍生物的体内半衰期较短,易被酶解降解,需通过修饰(如PEG化)延长半衰期;药物的肿瘤穿透性、长期安全性及免疫原性仍是研发核心难点。
五、作用机理(Biotinyl-Bombesin的生物学作用机理)
Biotinyl-Bombesin保留铃蟾肽的完整生物学活性,主要通过与靶细胞表面的GRPR结合,激活下游信号通路,发挥生理与病理作用,核心作用机理如下:
1. 受体结合激活:Biotinyl-Bombesin可特异性结合靶细胞(肿瘤细胞、胃肠黏膜细胞、神经细胞等)表面的GRPR,GRPR属于G蛋白偶联受体(GPCR),配体结合后可激活受体偶联的G蛋白(主要为Gq/11蛋白)。
2. 下游信号通路激活:激活的Gq/11蛋白可促进细胞内磷脂酶C(PLC)的活化,PLC进一步水解磷脂酰肌醇二磷酸(PIP₂),生成肌醇三磷酸(IP₃)与二酰甘油(DAG);IP₃可促进细胞内钙库释放钙离子,升高胞内钙离子浓度;DAG可激活蛋白激酶C(PKC),进而调控下游多种靶蛋白的磷酸化。
3. 生物学效应:① 肿瘤相关效应:在GRPR阳性肿瘤细胞中,激活的PKC可进一步激活MAPK/ERK、PI3K/Akt等增殖信号通路,促进肿瘤细胞增殖、抑制凋亡,同时增强肿瘤细胞的侵袭与转移能力;② 消化生理效应:在胃肠黏膜细胞中,可促进胃泌素、促胰液素等激素释放,调节胃肠蠕动与消化液分泌;③ 神经调节效应:在中枢神经系统中,可参与食欲调节、痛觉传导等生理过程。
4. 信号终止机制:GRPR与配体结合后可发生内化,进入细胞后与配体解离,受体可被回收至细胞膜或降解;同时,胞内钙离子可通过钙泵转运至细胞外或钙库,PKC被磷酸酶去磷酸化失活,从而终止信号通路。
六、研究进展
(一)基础研究进展
1. 受体作用机制研究:明确Biotinyl-Bombesin与GRPR的结合依赖于其C端氨基酸序列,C端Met-NH₂修饰是结合关键;同时发现,GRPR的表达水平与肿瘤恶性程度正相关,且在肿瘤干细胞表面高表达。
2. 肿瘤机制研究:证实Biotinyl-Bombesin激活GRPR后,可通过上调基质金属蛋白酶(MMPs)表达,增强肿瘤细胞侵袭能力;同时可促进肿瘤血管生成,为肿瘤生长提供营养支持。
3. 修饰工艺研究:优化Biotinyl-Bombesin的标记位点与修饰方式,实现生物素的定点标记(如N端标记),避免影响受体结合活性;通过PEG化、脂质体包裹等修饰,延长其体内半衰期。
(二)应用研究进展
1. 药物筛选进展:利用Biotinyl-Bombesin构建GRPR拮抗剂高通量筛选模型,筛选出多个具有抗肿瘤活性的多肽拮抗剂(如RC-3095、BIM-23127)及小分子化合物,部分已进入体外活性验证阶段。
2. 成像探针研发:基于Biotinyl-Bombesin研发的放射性核素探针(如⁹⁹ᵐTc-Biotin-BBN),可实现GRPR阳性肿瘤的体内显像,检测灵敏度达microg级,为肿瘤早期诊断提供工具。
3. 靶向药物研究:将Biotinyl-Bombesin与化疗药物(如阿霉素)偶联,构建靶向PDC,体外实验证实其对GRPR阳性肿瘤细胞的杀伤活性显著高于游离化疗药物,且脱靶毒性降低。
(三)临床转化进展
多个基于GRPR靶点的药物已进入临床试验阶段:① GRPR拮抗剂RC-3095已进入Ⅱ期临床试验,用于治疗晚期前列腺癌、胰腺癌,可显著抑制肿瘤进展;② 放射性核素标记的BBN衍生物(如¹⁷⁷Lu-DOTATATE-BBN)已用于GRPR阳性肿瘤的靶向放疗,Ⅱ期临床试验显示其可延长患者生存期;③ 基于Biotinyl-Bombesin筛选的小分子GRPR抑制剂,已进入Ⅰ期临床试验,评估其安全性与耐受性。
七、相关案例分析
案例一:Biotinyl-Bombesin用于GRPR阳性肺癌细胞的靶向药物筛选
1. 研究背景:肺癌中GRPR阳性率约40%-60%,GRPR可促进肺癌细胞增殖与转移,是潜在治疗靶点;本研究以Biotinyl-Bombesin为工具,筛选抑制GRPR活性的天然产物衍生物。
2. 实验设计:以GRPR阳性A549肺癌细胞为研究对象,分为对照组、Biotinyl-Bombesin组、天然产物衍生物(Cur-B)组;通过ELISA检测Cur-B对Biotinyl-Bombesin与GRPR结合的抑制作用;检测细胞增殖率、凋亡率及侵袭能力;Western blot检测GRPR下游信号蛋白(ERK、Akt)磷酸化水平。
3. 实验结果:Cur-B可剂量依赖性抑制Biotinyl-Bombesin与GRPR的结合,高剂量组抑制率达72%;与Biotinyl-Bombesin组相比,Cur-B组肺癌细胞增殖率降低55%,凋亡率升高40%,侵袭能力下降50%;ERK、Akt磷酸化水平显著降低。
4. 案例结论:天然产物衍生物Cur-B为潜在的GRPR拮抗剂,可通过阻断GRPR信号通路抑制肺癌细胞增殖与侵袭;Biotinyl-Bombesin可高效用于GRPR靶向药物的筛选与活性验证。
案例二:Biotinyl-Bombesin介导的肿瘤靶向成像探针研发
1. 研究背景:GRPR阳性肿瘤的早期诊断依赖于精准靶向成像技术,传统成像探针特异性不足;本研究以Biotinyl-Bombesin为载体,结合荧光素标记的链霉亲和素,研发肿瘤靶向荧光成像探针。
2. 实验设计:将Biotinyl-Bombesin与荧光素标记的链霉亲和素结合,构建荧光探针(FITC-SA-Biotin-BBN);体外检测探针与A549肺癌细胞(GRPR阳性)、HBE细胞(GRPR阴性)的结合特异性;体内实验将探针注入荷瘤小鼠体内,通过荧光成像仪观察肿瘤部位荧光信号。
3. 实验结果:FITC-SA-Biotin-BBN可特异性结合A549细胞,荧光强度显著高于HBE细胞;体内成像显示,荷瘤小鼠肿瘤部位荧光信号在注射后2-4小时达到峰值,且信号持续稳定,正常组织无明显荧光聚集。
4. 案例结论:Biotinyl-Bombesin介导的荧光成像探针具有高特异性、高灵敏度,可实现GRPR阳性肿瘤的靶向成像,为肿瘤早期诊断提供了新工具;生物素-亲和素系统显著提升了探针的靶向结合效率。
案例三:Biotinyl-Bombesin探究GRPR在前列腺癌转移中的作用机制
1. 研究背景:前列腺癌晚期易发生骨转移,GRPR在前列腺癌细胞中高表达,但在转移过程中的作用机制尚不明确;本研究利用Biotinyl-Bombesin探究GRPR介导的前列腺癌转移机制。
2. 实验设计:构建GRPR高表达(PC-3/GRPR⁺)与低表达(PC-3/GRPR⁻)前列腺癌细胞株;分为对照组、Biotinyl-Bombesin处理组、GRPR拮抗剂处理组;检测细胞侵袭、迁移能力;检测MMP-2、MMP-9表达水平;建立裸鼠荷瘤转移模型,观察肿瘤转移情况。
3. 实验结果:Biotinyl-Bombesin可显著增强PC-3/GRPR⁺细胞的侵袭、迁移能力,上调MMP-2、MMP-9表达;GRPR拮抗剂可阻断上述效应;体内实验中,PC-3/GRPR⁺组裸鼠肿瘤转移率显著高于PC-3/GRPR⁻组,Biotinyl-Bombesin可促进转移,拮抗剂可抑制转移。
4. 案例结论:GRPR可通过上调MMP-2、MMP-9表达,促进前列腺癌细胞侵袭与转移;Biotinyl-Bombesin可有效激活GRPR信号通路,为探究GRPR在肿瘤转移中的作用机制提供了重要工具。
产品信息来源:楚肽生物
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