RGDC;109292 - 46 - 8

科技2025-06-18阅读  1+
RGDC 全方位解释

一、基础概念与结构

RGDC 是一种线性四肽,其氨基酸序列为精氨酸(R)- 甘氨酸(G)- 天冬氨酸(D)- 半胱氨酸(C) ,英文全称为 Arg-Gly-Asp-Cys。其中 “RGD” 序列是核心部分,这一序列广泛存在于多种细胞外基质蛋白中,能够特异性地与细胞表面的整合素家族受体结合,在细胞粘附、迁移、信号传导等生理过程中发挥关键作用。而末端的半胱氨酸(C)则为该多肽带来了独特的化学活性,其巯基(-SH)可用于与其他分子或材料进行连接、修饰,例如通过巯基与金颗粒表面的化学作用,能将 RGDC 修饰到镀金植入物表面,拓展了其在生物医学材料领域的应用 。

二、CAS 号

RGDC 的 CAS 号为 109292 - 46 - 8。这一编号如同化学物质的 “身份证”,凭借它在科研文献检索、化学合成、质量控制等工作中,科研人员能够精准地定位和识别 RGDC,确保各项研究和生产工作的准确性与规范性,避免因物质混淆带来的实验误差或生产事故。

三、理化性质

(一)基本参数

RGDC 的分子式为\(C_{15}H_{27}N_{7}O_{7}S\),平均分子量约为 449.48 Da,精确分子量为 449.17 Da 。其等电点(pI)约为 8.55,在 pH = 7.0 的环境中,净电荷数约为 0.94,整体呈现弱正电性。从亲疏水性来看,它具有一定的亲水性,平均亲水性数值为 1.6666666666667,疏水性值为 - 1.48,这使得它在水溶液中能够较好地分散。

(二)稳定性

在常温常压及中性 pH 值的环境中,RGDC 相对稳定。但它对温度、酸碱度较为敏感,高温(超过 40℃)可能导致肽键断裂,使多肽降解;在强酸(pH <3)或强碱(pH> 10)条件下,其结构也会受到破坏,进而影响其生物活性。此外,RGDC 中的半胱氨酸残基易被氧化,当暴露在氧气充足的环境中时,巯基可能被氧化形成二硫键,改变多肽的空间结构与功能。

四、生物功能与应用

(一)细胞粘附与增殖调节

由于 RGDC 含有关键的 RGD 序列,它能够与细胞表面的整合素 αvβ3、αvβ5 等亚型特异性结合,就像一把钥匙对应一把锁,这种结合为细胞与细胞外基质之间搭建起连接的桥梁,促进细胞的粘附过程。在组织工程领域,利用这一特性,将 RGDC 修饰到生物材料表面,如支架、水凝胶等,能够显著增强细胞在材料表面的粘附与铺展,为细胞的增殖和分化提供良好的微环境,促进组织的修复与再生。例如,在骨组织工程中,经 RGDC 修饰的植入物表面能够吸引成骨细胞,加速骨组织的重建,提高植入物与周围骨组织的整合程度 。

(二)抑制血小板凝集与纤维蛋白原结合

RGDC 能够干扰血小板表面整合素与纤维蛋白原之间的相互作用,从而抑制血小板的凝集过程。在正常生理状态下,当血管受损时,血小板会迅速聚集在破损处形成血栓以止血,但在一些病理条件下,如心血管疾病中,过度的血小板凝集可能导致血栓形成,引发血管阻塞等严重后果。RGDC 通过阻断血小板与纤维蛋白原的结合位点,降低血小板的聚集能力,有望成为预防和治疗血栓性疾病的潜在药物或辅助治疗手段 。

(三)糖尿病伤口愈合辅助

在糖尿病患者中,由于高血糖等因素影响,伤口愈合往往受到阻碍。研究发现,将含有 RGDC 序列的水凝胶应用于糖尿病伤口,能够促进细胞的迁移和增殖,改善局部微环境,加速血管生成,促进伤口愈合。其作用机制与 RGDC 促进细胞粘附、激活细胞内相关信号通路,进而调节细胞的生物学行为有关 。

五、相关多肽

(一)线性 RGD 肽

线性 RGD 肽仅包含 “RGD” 这一核心序列,相比 RGDC 少了半胱氨酸残基。虽然二者都能与整合素结合,但线性 RGD 肽由于缺乏半胱氨酸的巯基,无法像 RGDC 那样进行特定的化学修饰,在应用场景上相对受限。例如在构建具有特殊功能的生物材料表面时,RGDC 可通过巯基与材料进行牢固连接,而线性 RGD 肽则难以实现类似的操作。不过,在一些仅需利用 RGD 序列促进细胞粘附的简单实验或应用中,线性 RGD 肽因其结构更简单、成本相对较低,也具有一定的应用价值 。

(二)cyclo (RGDfK)

cyclo (RGDfK) 是一种环状五肽,与线性的 RGDC 结构差异明显。它的环状结构使其稳定性更高,在体内不易被蛋白酶快速降解,生物活性持续时间更长。在肿瘤靶向治疗和成像领域,cyclo (RGDfK) 表现出比 RGDC 更强的优势,因为它能够更紧密、更特异性地结合肿瘤血管内皮细胞表面高表达的整合素受体,如 αvβ3,实现对肿瘤部位的精准靶向。然而,在一些对材料表面修饰的化学操作灵活性要求较高的场景中,RGDC 的线性结构及半胱氨酸残基赋予的独特化学活性,使其具有不可替代的作用 。

六、溶解与保存

(一)溶解

  1. ️常用溶剂
  • ️水:RGDC 具有一定亲水性,在纯水中可溶解,但溶解性有限。为获得浓度较高且稳定的溶液,常使用 pH 7.4 的磷酸盐缓冲液(PBS)溶解,PBS 缓冲体系接近生理环境,能最大程度维持 RGDC 的结构和活性稳定,一般可将其溶解浓度控制在 0.1 - 10 mg/mL,以满足不同实验需求。
  • ️有机溶剂:对于某些需要将 RGDC 应用于有机相体系的特殊实验,可选用二甲基亚砜(DMSO)溶解。DMSO 能有效溶解 RGDC,不过由于其对细胞等生物体系可能存在潜在毒性,使用 DMSO 溶解 RGDC 后,在应用于细胞实验等场景时,需将溶液稀释至合适浓度,以降低 DMSO 的毒性影响。
  1. ️溶解操作:在溶解过程中,可将 RGDC 粉末缓慢加入溶剂中,然后通过温和的涡旋振荡或使用磁力搅拌器轻微搅拌来促进溶解。注意避免剧烈搅拌,防止产生过多气泡,因为气泡可能导致多肽分子在气液界面发生变性,破坏其结构和活性 。

(二)保存

  1. ️干粉保存:未溶解的 RGDC 干粉应保存在干燥、阴凉的环境中,一般建议放置于 4℃冰箱。为防止吸湿和氧化,可将其置于密封良好的容器中,并加入干燥剂。在此条件下,RGDC 干粉可保存 1 - 2 年,期间定期检查是否有吸潮、变色等异常现象。
  2. ️溶液保存
  • ️短期保存:若配制好的 RGDC 溶液需短期使用,可在 4℃冰箱保存 1 - 2 周。保存时应尽量减少溶液与空气的接触,可使用密封的离心管或试剂瓶盛装溶液,防止氧化和微生物污染。每次取用溶液时,应确保使用无菌操作,避免引入杂质。
  • ️长期保存:如需长期保存 RGDC 溶液,建议将其分装至小体积的离心管或冻存管中,每管根据实验用量确定分装体积,然后置于 - 20℃或 - 80℃冰箱。分装可有效避免反复冻融对多肽结构和活性的损害,因为反复冻融过程中溶液的体积变化、冰晶的形成等因素可能导致肽键断裂、分子聚集等问题。在 - 20℃下,溶液可保存 6 - 12 个月;在 - 80℃下,保存时间可进一步延长至数年。使用前,将分装的样品置于冰上缓慢解冻,待完全溶解后轻轻混匀即可使用 。

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