Apelin-13, Molekularna formula C69H111N23O16S, CAS 217082-58-1. Kot endogeni ligand za protein J (APJ), ki je povezan z proteinom, je peptidni zaporedje, sestavljeno iz 13 aminokislin, ki so prisotne v centralnem in perifernem živčnem sistemu. Njegova edinstvena struktura in lastnosti jo obdarajo z različnimi pomembnimi fiziološkimi in patološkimi funkcijami v živih organizmih. Strukturno peptidno zaporedje Apeli-13 omogoča, da se tesno veže na receptorje APJ in s tem aktivira G-beljakovinske receptorje. Ključni indikator tega aktivacijskega učinka je vrednost EC50, ki je koncentracija, potrebna za dosego polovice največjega učinka. Vrednost EC50 Apeli-13 znaša 0,37 nm, kar kaže na njegovo močno sposobnost vezave na receptorje APJ. Glede na fiziološko funkcijo Apeli-13 deluje predvsem na periferni in centralni živčni sistemi, ki igra pomembno vlogo pri uravnavanju srčno-žilne funkcije, tekoče homeostaze, hipertenzije in občutljivosti na inzulin. Zlasti v smislu vazodilatacije in znižanja krvnega tlaka je Apeli-13 pokazal pomembne učinke. Zaradi tega ima potencialno vrednost uporabe pri zdravljenju srčno -žilnih bolezni in hipertenzije.
|
Prilagojene pokrovčke in plutovine:
|
|
|
Kemična formula |
C69H111N23O16S |
|
Natančna masa |
1550 |
|
Molekularna teža |
1551 |
|
m/z |
1550 (100.0%), 1551 (74.6%), 1552 (27.4%), 1551 (7.8%), 1553 (6.6%), 1552 (6.3%), 1552 (4.5%), 1553 (3.4%), 1552 (3.3%), 1553 (2.5%), 1553 (2.2%), 1551 (1.3%), 1554 (1.2%) |
|
Elementarna analiza |
C, 53.44; H, 7.21; N, 20.77; O, 16.51; S, 2.07 |
Apelin-13je peptidni hormon, sestavljen iz 13 aminokislin, ki sodelujejo predvsem pri uravnavanju različnih fizioloških in patoloških procesov z vezavo na A APJ, povezan z beljakovinami G.
1. kardiovaskularni sistem:
-Vasilacijski učinek: lahko povzroči vazodilatacijo z delovanjem na žilne gladke mišične celice in s tem zmanjšate žilno odpornost, povečanje krvnega pretoka in znižanje krvnega tlaka.
-Ardioprotektivni učinek: Študije so pokazale, da ima zaščitni učinek v srcu, lahko ublaži poškodbo miokardne ishemije-reperfuzije, prepreči miokardno fibrozo in lahko prispeva k okrevanju srčne funkcije.
2. Presnovna regulacija:
-Glukozni presnova: lahko sodeluje pri uravnavanju presnove glukoze, nekatere študije pa so pokazale, da lahko spodbuja občutljivost na inzulin in znižuje raven krvnega sladkorja.
-Lipidni presnova: lahko vpliva tudi na presnovo lipidov, uravnava fiziološko funkcijo maščobnega tkiva in ima potencialno terapevtsko vrednost za debelost in z njimi povezane presnovne bolezni.
3. Nevrosistem:
-Neuroregulacija: Njegova izražanje in delovanje v centralnem živčnem sistemu sta bila obsežno preučena. Lahko se vključi v nevronske funkcije, kot so regulacija apetita, regulacija spanja in čustvena regulacija.
-Neuroprotekcija: nekatere študije kažejo, daApelin-13lahko zaščitni vpliv na živčni sistem pomaga preprečiti pojav in razvoj nevrodegenerativnih bolezni.
4. imunska regulacija:
-Immunska regulacija: Študije so pokazale, da lahko sodeluje pri imunski regulaciji z uravnavanjem vnetnih odzivov, uravnavanjem aktivnosti imunskih celic in drugih poti ter ima potencialne terapevtske učinke na vnetne bolezni.
5. tumorska biologija:
-Umorski pojav in razvoj: Nekatere študije so pokazale, da ima lahko pomembno vlogo pri biologiji tumorja, njegova stopnja izražanja pa je povezana s pojavom, razvojem in metastazami tumorjev, ki lahko postanejo potencialni biomarker za zdravljenje tumorja in oceno prognoze.
6. Druge funkcije:
-Reproduktivna regulacija: lahko sodeluje pri uravnavanju funkcije reproduktivnega sistema, ki vpliva na izločanje reproduktivnih hormonov in delovanje reproduktivnih celic.
-Bone metabolizem: Nekatere študije kažejo, da lahko vpliva na presnovo kosti, sodeluje pri proliferaciji in diferenciaciji kostnih celic in ima potencialne vplive na zdravje kosti.
7. vnetna ureditev:
Vnetni odziv lahko uravnava tako, da vpliva na sproščanje vnetnih mediatorjev in aktivnost imunskih celic. To ima lahko terapevtski potencial za vnetne bolezni, kot sta revmatoidni artritis in vnetna črevesna bolezen.
8. angiogeneza:
Nekatere študije kažejo, da je lahko vključeno v uravnavanje procesa angiogeneze, spodbujanje širjenja in migracije endotelnih celic ter prispevanje k žični regeneraciji in popravilu.
9. Ravnotežje z vodnim elektrolitom:
Lahko ima potencialne diuretične in antihipertenzivne učinke, tako da vpliva na funkcijo regulacije ledvic vode in elektrolitov, kar vpliva na ravnovesje tekočine in regulacijo krvnega tlaka.
10. Razvoj drog:
APJ in z njo povezani receptorji so postali raziskovalna žarišče pri razvoju zdravil in naj bi postali tarča za zdravljenje srčno -žilnih bolezni, presnovnih bolezni, nevroloških bolezni in še več.
Apelin-13je peptidni hormon, njegove farmakokinetične lastnosti pa so ključne za razumevanje procesov absorpcije, porazdelitve, presnove in izločanja in vivo.
Običajno se daje vbrizgavanje ali oralno dajanje. V primeru peroralnega dajanja se lahko razgradi z encimi želodčne kisline in prebavil, kar vpliva na njegovo absorpcijsko učinkovitost. Upravljanje injiciranja lahko zaobide prebavni trakt in neposredno vstopi v krvni sistem, kar ima za posledico hitrejšo in popolnejšo absorpcijo.
Karakteristike porazdelitve znotraj telesa niso popolnoma razumljive. Zaradi majhne molekulske mase in strukture peptida je njegovo razporeditev lahko omejeno s tkivnimi in celičnimi membranami, ki se koncentrirajo predvsem v krožnem sistemu in nekaterih specifičnih tkivih.
Presnovne poti in presnovki niso bili popolnoma razjasnjeni. Zaradi svoje strukture peptida se lahko razgradi in presnavlja z proteazami. Jetra so lahko eden njegovih glavnih presnovnih organov, vendar posebne presnovne poti in presnovki zahtevajo nadaljnje raziskave.
Izjemna pot še ni popolnoma razumljena. Lahko se izloči po poteh, kot so ledvice in žolč. O njegovi kinetiki izločanja še ni podrobnih poročil o raziskavah.
-Sm je, da je omejeno razumevanje njegovih farmakokinetičnih parametrov, kot so hitrost očistka, razpolovni čas itd. Ti parametri so ključni za določanje koncentracije zdravil in vivo in ohranjanje ustreznih ravni zdravljenja, za njihovo določitev pa je potrebnih več eksperimentalnih raziskav.
Na farmakokinetiko vplivajo različni dejavniki, vključno s posameznimi razlikami, upravnimi potmi, odmerki in možnimi interakcijami. Ti dejavniki lahko vplivajo na njihovo absorpcijo, porazdelitev, presnovo in izločanje v telesu.
Molekularna struktura in sestava
Zaporedje in spremembe aminokislin
Apelin-13 je sestavljen iz 13 aminokislin, pri čemer je njegovo jedrno zaporedje qrprlshkgpmpf (enoslovna koda), ki ustreza trinukleotidnemu zaporedju Gln-Arg-Arg-Arg-LEU-SER-LYS-LYS-Gly-Gly-Pro-Pro-Pro-Phe.
C-terminalna amidacija: C-terminal (Phe) naravnega apelina-13 običajno obstaja v obliki amida (tj. -NH₂), ta sprememba pa poveča njegovo vezavno stabilnost na receptor APJ.
Derivacijske razlike: Nekateri derivati (na primer [Pyr1] -apelin-13) so spremenjeni z N-terminalnim amidacijo piridina (PIR), kar bistveno izboljšajo presnovno stabilnost, hkrati pa ohranijo biološko aktivnost.
Molekularna formula in molekularna masa
Naravni apelin-13: Molekularna formula je c₆₉h₁₁₁n₂₃o₁₆s, z molekulsko maso 1550,83 DA (prosta osnovna oblika).
Trifluoroacetat (TFA) oblika: zaradi vezave molekule trifluoroocetne kisline (TFA) se molekulska masa poveča na približno 1651.94 da (kot c₇₉h₁₂₀n₂₀o₁₉, ki vsebuje del TFA).
[Pyr1] -apelin-13: Molekularna formula je c₆₉h₁₀₈n₂₂o₁₆s, z molekulsko maso 1533,8 da, saj modifikacija N-terminala zmanjša en atom vodika.
Značilnosti sekundarne strukture
-Helix Tenense: V raztopini lahko apelin -13 tvori lokalne -helične strukture, zlasti v hidrofobnih regijah (kot so TRP, PHE, Leu itd.), Ki so ključnega pomena za njegovo vezavo na receptor APJ.
Hidrofobno jedro: hidrofobne aminokisline, kot so triptofan (TRP), fenilalanin (Phe) in levcin (Leu), tvorijo jedro, stabilizirajo konformacijo peptidne verige in sodelujejo v interakciji receptorjev.
Fizikalne in kemijske lastnosti
Topnost in stabilnost
Topnost:
Natural Apelin-13 is soluble in PBS (pH 7.2) up to approximately 10 mg/mL, and has a higher solubility in DMSO (>155 mg/ml).
[PYR1] -apelin-13 ima topnost 1 mg/ml v vodi, njegovo topnost pa je treba optimizirati s prilagajanjem topila (kot je acetonitril/voda, ki vsebuje 0,1% TFA).
Stabilnost:
Zamrznjeni sušen prašek je lahko stabilno shranjen pri -20 stopinj vsaj 6 mesecev. Po rekonstituciji se je treba izogibati večkratnemu zamrzovanju in odtajanju.
Stabilnost v kislih pogojih (na primer pH 3,5-4,0) je razmeroma visoka in je nagnjena k razgradnji v nevtralnem ali alkalnem okolju.
Kislinske lastnosti
PI (ravnotežna točka): Ni neposredno poročeno, toda na podlagi aminokislinske sestave je ocenjeno, da je blizu nevtralnega (pH 6,5-7,5).
PKA (konstanta disociacije kisline): predvidena vrednost je 3,56 ± 0,10, kar kaže, da nosi negativni naboj pri fiziološkem pH, kar lahko vpliva na njegovo interakcijo z receptorji ali celičnimi membranami.
Gostota in morfologija
Gostota: Predvidena vrednost je 1,50 ± 0,1 g/cm³ (naravni apelin-13), derivati pa imajo lahko rahle razlike zaradi sprememb.
Morfologija: Običajno beli ali beli zamrznjen prah in po rekonstituciji gre za prozorno rešitev.
Kemična stabilnost in poti razgradnje
Encimska občutljivost
Apelin-13 se zlahka razgradi s serumsko dipeptidilno peptidazo-4 (DPP-4) in nevtralno endopeptidazo (NEP), kar ima za posledico kratek razpolovni čas (približno nekaj minut).
[Pyr1] -apelin-13 se s spreminjanjem N-terminala znatno upira razgradnji DPP-4 in podaljša razpolovno dobo v telesu.
Oksidacija in združevanje
Aminokisline, ki vsebujejo žveplo (na primer MET), so nagnjene k oksidaciji in jih je treba shraniti v temi in dodati z antioksidanti (na primer 0,1% BSA). Pri visokih koncentracijah se lahko tvori -lih struktura, kar vodi do združevanja in padavin. Koncentracijo skladiščenja je treba nadzorovati (manj kot 1 mg/ml).
Biološka aktivnost in kemijske lastnosti Korelacija
Specifičnost vezave receptorjev
Apelin-13 deluje prek receptorja, povezanega z beljakovinami G APJ. Ostanek C-terminala Phe je ključnega pomena za vezavo receptorjev, N-terminalne modifikacije (kot je PYR) pa lahko vplivajo na vezavno kinetiko.
Aktivacija signalne poti
Po aktiviranju receptorja APJ zavira adenilat ciklazo (AC) skozi G I/O protein in hkrati aktivira poti PI3K/AKT in MAPK/ERK, uravnava delovanje srca in ožilja, presnove in nevroprotekcije.
Razmerje med strukturo in aktivnostjo (SAR)
Skrajšanje peptidne verige (na primer apelin-12) ali zamenjava ključnih ostankov (na primer Phe → ALA) znatno zmanjša aktivnost, kar kaže, da je celotno zaporedje ključnega pomena za funkcionalno vzdrževanje.
Priljubljena oznake: Apelin-13 CAS 217082-58-1, dobavitelji, proizvajalci, tovarna, na debelo, nakup, cena, razsuti