多肽合成,Met
发布日期:2025-12-17 18:59 点击次数:183
Met-Enkephalin-Arg(甲硫氨酸脑啡肽-精氨酸)是内源性阿片肽家族的重要成员,在哺乳动物中枢神经系统及外周组织中广泛存在,其结构特性决定了其独特的生物活性,以下为其核心基本性质:
英文名称:Met-Enkephalin-Arg,全称为Methionine Enkephalin-Arginine,部分文献中会根据其序列特征标注为Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-Arg Peptide,缩写可简称为ME-Arg。 中文名称:甲硫氨酸脑啡肽-精氨酸,其中“甲硫氨酸脑啡肽”源于其核心序列与甲硫氨酸脑啡肽(Met-Enkephalin)一致,“精氨酸”则明确了其C端延伸的氨基酸残基,名称直接反映了其多肽组成特征。 多肽序列: 完整氨基酸序列(中文):酪氨酰-甘氨酰-甘氨酰-苯丙氨酰-甲硫氨酰-精氨酸 单字母多肽序列:Y-G-G-F-M-R(标准单字母缩写对应为Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-Arg,无特殊末端修饰,核心活性序列与甲硫氨酸脑啡肽(Y-G-G-F-M)高度相关,C端增加的精氨酸残基(R)使其生物活性和结合特异性显著区别于传统甲硫氨酸脑啡肽)展开剩余89%等电点(pI):结合氨基酸侧链解离特性及多肽等电点预测工具(如ExPASy ProtParam)分析,其等电点约为9.8-10.2。该数值主要受C端精氨酸的碱性侧链(pKa≈12.5)影响,使多肽整体呈弱碱性,在中性缓冲液中易带正电荷。
CAS号:经检索国际化学物质登记系统及权威数据库,Met-Enkephalin-Arg的CAS登录号为77614-87-4,此编号为其专属化学标识,可用于精准追溯其化学注册信息及相关文献数据。
其他理化性质:分子量约为778.92 Da(依据氨基酸平均分子量及序列结构计算);溶解性表现为易溶于水、生理盐水及酸性缓冲液,在甲醇、乙醇中可部分溶解,在氯仿、乙醚等非极性溶剂中溶解度极低;稳定性方面,该多肽对蛋白酶敏感,易被脑啡肽酶、氨基肽酶等降解,需在-80℃真空冷冻干燥条件下长期保存,短期使用可置于-20℃,避免反复冻融及室温暴露。
二、应用领域Met-Enkephalin-Arg因具有阿片样活性及多维度生理调控功能,其应用领域集中在神经科学、药理学及临床医学研究等方向,具体包括:
神经生物学研究:作为内源性神经活性肽,广泛用于中枢神经系统信号传导、神经递质释放调控及神经元可塑性研究,尤其在痛觉传导通路、情绪调节中枢及神经损伤修复机制的探究中是核心工具分子。 疼痛医学研究:鉴于其阿片受体结合活性,被用于开发新型镇痛药物的前期研究,包括探究其在慢性疼痛、炎性疼痛及癌性疼痛中的镇痛效应及作用边界,为替代阿片类镇痛药物提供实验依据。 精神药理学研究:研究表明其与焦虑、抑郁等情绪障碍的发病机制相关,因此被用于情绪调节通路的解析及抗精神疾病药物的靶点筛选,为开发非典型抗抑郁、抗焦虑药物提供方向。 免疫调节研究:在外周免疫组织中可调控免疫细胞活性,被用于探究神经-免疫调节网络的相互作用,尤其在炎性疾病、自身免疫性疾病的免疫干预研究中具有重要应用价值。 药物研发领域:作为内源性多肽先导化合物,用于开发高特异性、低成瘾性的阿片受体调节剂,同时在多肽药物递送系统优化研究中也常被作为模型分子。三、应用原理Met-Enkephalin-Arg的应用原理核心是基于其作为内源性配体与生物体内阿片受体的特异性结合及信号调控功能,具体可概括为“受体靶向结合-信号级联激活-生理效应调控”的核心路径。其多肽序列中的酪氨酰残基(Tyr)是与阿片受体结合的关键位点,而C端延伸的精氨酸残基(Arg)则增强了与δ-阿片受体(δ-OR)的结合特异性及亲和力。当与靶细胞表面的阿片受体结合后,可诱导受体构象改变,进而激活下游G蛋白(主要为Gi/Go亚型)介导的信号通路,抑制腺苷酸环化酶活性,降低细胞内环磷酸腺苷(cAMP)水平,同时调控钾离子通道和钙离子通道的开放状态,最终实现对神经元兴奋性、神经递质释放及细胞生理功能的调控。这种特异性的受体结合与信号调控机制,使其在痛觉抑制、情绪调节及免疫功能调控等研究中得以广泛应用,也是其作为药物研发先导化合物的核心依据。
四、药物研发相关研究Met-Enkephalin-Arg凭借内源性多肽的生物相容性优势及明确的靶点结合特性,在药物研发领域的研究聚焦于解决其天然缺陷并拓展治疗潜力,主要方向包括:
先导化合物结构优化:天然Met-Enkephalin-Arg存在体内半衰期短(约数分钟)、易被蛋白酶降解及血脑屏障穿透能力弱等问题。研发人员通过多种修饰策略进行优化,如对N端酪氨酰残基进行甲基化或乙酰化修饰、对肽键进行非天然氨基酸替换(如D-型氨基酸替代)、构建环肽结构等,以增强其蛋白酶抗性及结构稳定性。例如,将Gly残基替换为D-Ala后,衍生物的体内半衰期延长至天然肽的5-8倍,且镇痛活性显著提升。 治疗领域精准开发: 镇痛药物研发:针对慢性炎性疼痛,开发高选择性δ-阿片受体激动剂,避免传统μ-阿片受体激动剂的成瘾性及呼吸抑制副作用。目前已有基于其结构改造的衍生物进入临床前镇痛活性评估阶段,在大鼠炎性疼痛模型中展现出剂量依赖性镇痛效果,且无明显耐受现象。 神经保护药物研究:在缺血性脑卒中及神经退行性疾病(如帕金森病)模型中,其衍生物可通过抑制神经元凋亡、减轻神经炎症反应发挥神经保护作用,相关研究正聚焦于优化其血脑屏障穿透效率,以提升中枢神经系统药物浓度。 精神疾病药物探索:针对焦虑症、抑郁症的发病机制,研究其对5-羟色胺能神经通路及去甲肾上腺素能神经通路的调控作用,开发兼具情绪调节与镇痛功能的多靶点药物,减少单一靶点药物的副作用。给药系统创新:为解决多肽药物口服生物利用度低的问题,相关研究开发了多种靶向给药系统,如将其包载于聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米粒中,实现药物的缓释释放;或通过与血脑屏障转运体(如转铁蛋白受体)的配体偶联,构建主动靶向递药系统,提升其在中枢神经系统的富集浓度。此外,经皮给药贴片及鼻腔给药制剂的研究也在推进中,以满足不同治疗场景的需求。
联合用药策略研究:探索其衍生物与非甾体抗炎药(NSAIDs)、神经保护剂的联合使用效果,通过协同作用增强镇痛及神经保护活性,同时降低单一药物的使用剂量及副作用。在大鼠癌性疼痛模型中,其衍生物与布洛芬联合使用时,镇痛效果较单独用药提升40%以上。
五、作用机理Met-Enkephalin-Arg的作用机理以“阿片受体介导的信号传导调控”为核心,结合细胞类型差异形成多维度生理效应,具体过程可分为三个关键阶段:
特异性受体识别与结合:该多肽主要与中枢及外周组织中的δ-阿片受体(δ-OR)特异性结合,同时对μ-阿片受体(μ-OR)具有弱亲和力。其结合特异性由多肽序列的双重结构决定:N端Y-G-G-F核心片段是阿片受体结合的保守位点,而C端新增的Arg残基可通过静电作用与δ-OR的酸性氨基酸残基(如Asp)结合,显著提升结合特异性及亲和力,解离常数(Kd值)可达纳摩尔级(1-10 nM)。 G蛋白介导的信号通路激活:与δ-OR结合后,多肽诱导受体发生构象变化,使胞内结构域与Gi/Go型G蛋白结合并激活。激活的G蛋白α亚基(Giα)抑制腺苷酸环化酶(AC)的活性,导致细胞内cAMP合成减少,进而降低蛋白激酶A(PKA)的磷酸化活性;同时,G蛋白βγ亚基可调控离子通道功能,促进细胞膜上内向整流钾离子通道开放(使细胞膜超极化),抑制电压门控钙离子通道开放(减少钙离子内流),双重作用共同抑制神经元兴奋性。 多维度生理效应实现: 镇痛效应:在脊髓背角及脑干痛觉传导中枢,其通过抑制痛觉信号神经元的兴奋性及P物质、谷氨酸等痛觉神经递质的释放,阻断痛觉信号向上传导,实现镇痛作用。 神经调节效应:在边缘系统(如杏仁核、海马体),通过调控神经递质释放,影响情绪及认知功能,参与焦虑、抑郁等情绪的调节。 免疫调控效应:在外周免疫细胞(如巨噬细胞、淋巴细胞)上,通过阿片受体介导的信号通路,抑制炎症因子(如TNF-α、IL-1β)的释放,调节免疫应答强度。值得注意的是,其作用机理具有组织特异性,在中枢神经系统以镇痛和情绪调节为主,在外周组织则更侧重于免疫调控及局部炎症抑制,这种差异为精准药物研发提供了依据。
六、研究进展近年来,随着分子生物学及结构药理学技术的发展,Met-Enkephalin-Arg的研究在作用靶点、活性拓展及药物开发等方面取得显著进展,主要体现在:
受体结合机制的精准解析:2021年,某研究团队利用冷冻电镜技术解析了Met-Enkephalin-Arg与δ-阿片受体结合的复合物结构,首次明确了C端Arg残基与受体结合口袋的相互作用模式——通过形成盐桥与氢键增强结合稳定性,为基于结构的药物设计提供了原子水平的依据。同时,研究发现其与受体结合后可诱导形成独特的受体二聚体结构,这种二聚化可能是其发挥特异性功能的关键。 生物活性的新发现:除传统的镇痛及神经调节作用外,近年研究揭示了其新的生物活性。2023年的一项体外研究表明,Met-Enkephalin-Arg可通过激活星形胶质细胞上的δ-OR,促进神经营养因子(如BDNF)的分泌,加速受损神经元的轴突再生;另有研究发现其在糖尿病周围神经病变模型中,可通过抑制氧化应激反应改善神经传导功能,为其在代谢性神经疾病中的应用提供了新方向。 长效衍生物的临床前突破:基于固相合成技术及结构优化策略,2022年研发的环化衍生物ME-Arg-C12,通过引入二硫键构建环肽结构并修饰脂肪酸链,实现了血脑屏障穿透率提升3倍,体内半衰期延长至24小时以上。在恒河猴慢性疼痛模型中,单次给药可维持72小时的镇痛效果,且连续给药28天未观察到明显成瘾性及耐受性,目前已进入临床Ⅰ期安全性评估阶段。 作用网络的系统拓展:利用单细胞测序及转录组学技术,研究人员发现Met-Enkephalin-Arg不仅通过阿片受体通路发挥作用,还可交叉调控MAPK/ERK及PI3K/Akt信号通路,参与神经元存活及免疫细胞活化的调控。2024年的一项研究构建了其调控的信号网络图谱,明确了其在神经-免疫-内分泌网络中的核心节点作用,为多靶点药物开发提供了系统依据。七、相关案例分析案例一:ME-Arg衍生物在大鼠慢性炎性疼痛模型中的镇痛效果及机制研究
研究背景:慢性炎性疼痛(如类风湿关节炎引发的疼痛)治疗中,传统阿片类药物易产生成瘾性,非甾体抗炎药长期使用易导致胃肠道损伤,亟需开发新型安全镇痛药物。ME-Arg的δ-OR特异性结合特性使其成为潜在候选,但其天然形式活性不足,因此聚焦于衍生物的开发与验证。 研究方法:通过N端乙酰化修饰及D-丙氨酸替换(将第2位Gly替换为D-Ala)合成衍生物ME-Arg-D1。将SD大鼠随机分为对照组、模型组、吗啡组及ME-Arg-D1低/中/高剂量组(0.1mg/kg、0.5mg/kg、1.0mg/kg),采用完全弗氏佐剂(CFA)足底注射构建慢性炎性疼痛模型。通过热板法和机械缩足反射测试评估镇痛效果,采用免疫印迹法检测脊髓背角中δ-OR、cAMP及炎症因子(IL-1β、TNF-α)的表达水平,同时记录大鼠自主活动及成瘾相关行为(如条件性位置偏爱)。 研究结果:模型组大鼠热痛阈及机械痛阈显著降低,脊髓背角炎症因子及cAMP水平升高;与模型组相比,ME-Arg-D1各剂量组均能显著提升痛阈,其中1.0mg/kg剂量组的镇痛效果与5mg/kg吗啡相当,且镇痛持续时间达12小时(吗啡为4小时);免疫印迹结果显示,ME-Arg-D1可上调脊髓背角δ-OR表达,降低cAMP及炎症因子水平;行为学测试表明,ME-Arg-D1组大鼠无明显自主活动异常,且未出现条件性位置偏爱现象,而吗啡组出现明显成瘾倾向。 案例启示:该案例证实通过结构修饰可显著提升ME-Arg的镇痛活性及安全性,其衍生物通过靶向δ-OR调控cAMP及炎症因子通路发挥镇痛作用,避免了μ-阿片受体介导的成瘾性风险。为慢性炎性疼痛的安全治疗提供了新方案,同时验证了基于ME-Arg开发高特异性阿片受体调节剂的可行性。案例二:Met-Enkephalin-Arg在小鼠帕金森病模型中的神经保护作用研究
研究背景:帕金森病(PD)的核心病理特征是中脑黑质多巴胺能神经元的进行性死亡,目前缺乏有效延缓神经元损伤的药物。前期研究提示ME-Arg可能通过神经保护作用改善PD症状,因此探究其对PD模型小鼠的治疗效果及机制。 研究方法:将C57BL/6小鼠随机分为假手术组、PD模型组、ME-Arg组及ME-Arg+δ-OR拮抗剂组,采用MPTP(1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶)腹腔注射构建PD模型,ME-Arg组给予侧脑室注射(10nmol/只,每日1次),拮抗剂组同时注射δ-OR拮抗剂Naltriben。通过旋转行为测试评估运动功能,免疫组化法检测中脑黑质区多巴胺能神经元标志物(TH)的阳性细胞数量,流式细胞术检测神经元凋亡率,试剂盒检测脑组织中氧化应激指标(SOD、MDA)及神经营养因子BDNF的水平。 研究结果:PD模型组小鼠出现明显旋转行为异常,中脑黑质TH阳性细胞数量较假手术组减少62%,神经元凋亡率达28%,SOD活性降低、MDA水平升高,BDNF表达下降;ME-Arg组小鼠旋转行为显著改善,TH阳性细胞数量较模型组增加45%,凋亡率降至12%,SOD活性提升、MDA水平降低,BDNF表达上调;而ME-Arg+δ-OR拮抗剂组的上述改善效果完全消失,与模型组无显著差异。 案例启示:该案例明确了ME-Arg可通过激活δ-阿片受体,上调BDNF表达、增强抗氧化能力及抑制神经元凋亡,从而对PD模型小鼠的多巴胺能神经元发挥保护作用。为帕金森病的神经保护治疗提供了新的靶点及候选分子,同时提示δ-阿片受体可能是神经退行性疾病治疗的关键调控节点。相关产品:
Pyr-Gln-Trp-Ala-Val-Gly-His-Phe-Met-NH2
Ala-Phe-Ser-Ser-Trp-Gly-NH2
Arg-Leu-His-Gln-Asn-Gly-Met-Pro-Phe-Ser-Pro-Arg-Leu-NH2
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Pro-Tyr-Asp-Arg-Ile-Ser-Asn-Ser-Ala-Phe-Ser-Asp-Phe-NH2
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Lys-Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg
Lys-Tyr-Val-Met-Gly-His-Phe-Arg-Trp-Asp-Arg-Phe-NH2
Met-Pro-Lys-Trp-Lys-Val-Phe-Lys-Lys-Ile-Glu-Lys-Val-Gly-Arg-Asn-Ile-Arg-Asn-Gly-Ile-Val-Lys-Ala-Gly-Pro-Ala-Ile-Ala-Val-Leu-Gly-Glu-Ala-Lys-Ala-Leu-Gly
产品信息来源:楚肽生物
所有产品仅用作实验室科学研究,不为任何个人用途提供产品和服务。
发布于:湖北省
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