一、基本信息
- 英文名称：RGDC peptide，全称 Arginine-Glycine-Aspartic acid-Cysteine peptide，也被称为 RGD-Cys 肽 。
- 中文名称：精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸 - 半胱氨酸肽 。
- 氨基酸序列：由 4 个氨基酸组成，依次为精氨酸（Arginine）- 甘氨酸（Glycine）- 天冬氨酸（Aspartic acid）- 半胱氨酸（Cysteine） 。
- 单字母序列：RGDC 。
- 三字母序列：Arg-Gly-Asp-Cys 。
- 分子量：约 474.5 Da 。
- 分子式：C₁₇H₂₉N₇O₇S 。
- 等电点（pI）：约 7.5 - 8.0 。
- 供应商：上海楚肽生物科技有限公司
二、结构特点
- 线性四肽结构：RGDC 为线性短肽，缺乏复杂的空间折叠，但可通过分子内氢键或静电相互作用形成局部二级结构倾向 。例如，精氨酸的正电荷侧链与天冬氨酸的负电荷侧链可能形成盐桥，影响分子构象 。
- 功能关键基团：RGD 序列是与整合素受体结合的核心结构，精氨酸的胍基与天冬氨酸的羧基分别与整合素的活性位点形成氢键和离子键 。半胱氨酸的巯基（-SH）是其独特功能基团，可通过氧化形成二硫键（-S-S-）实现分子间交联，或作为偶联位点与其他分子（如药物、纳米载体）共价连接 。
- 构象灵活性：相比环状 RGD 肽（如 cyclo (RGDfK)），RGDC 的线性结构赋予其更高的构象灵活性，可能有助于在某些情况下更好地适应受体结合口袋的结构变化 。
三、理化性质
- 溶解性：具有良好的水溶性，精氨酸和天冬氨酸的极性侧链使其易溶于水和生理缓冲液（如 PBS） 。在 pH 7.4 条件下，可形成稳定的水溶液 。
- 稳定性：在中性和弱酸性环境中相对稳定，但在碱性条件（pH>9）下，半胱氨酸的巯基易被氧化形成二硫键或发生其他化学反应 。此外，在体内易被肽酶降解，半衰期较短，通常需要通过化学修饰（如 PEG 化）或与载体结合来提高稳定性 。
- 氧化还原特性：半胱氨酸的巯基赋予 RGDC 氧化还原敏感性 。在氧化剂存在下，两个 RGDC 分子可通过二硫键形成二聚体；在还原剂（如 DTT）作用下，二硫键可被还原断裂 。这种特性可用于构建响应性药物递送系统 。
四、作用机理
- 整合素靶向结合：RGDC 通过 RGD 序列特异性识别并结合『肿瘤』血管内皮细胞或『肿瘤』细胞表面高表达的整合素受体（如 αvβ3、αvβ5） 。结合后阻断整合素介导的细胞黏附、迁移和存活信号通路，抑制『肿瘤』血管生成和『肿瘤』细胞转移 。例如，通过抑制 FAK（黏着斑激酶）和 PI3K-Akt 信号通路，诱导『肿瘤』细胞凋亡 。
- 药物递送载体：利用半胱氨酸的巯基，RGDC 可共价修饰到纳米颗粒、脂质体或聚合物载体表面，引导载体靶向富集于『肿瘤』组织 。例如，修饰有 RGDC 的脂质体可通过受体介导的内吞作用进入『肿瘤』细胞，提高药物的细胞内递送效率 。
- 交联与生物材料功能化：通过半胱氨酸的二硫键形成能力，RGDC 可用于生物材料的表面功能化或水凝胶的交联 。例如，将 RGDC 引入水凝胶网络中，可增强细胞黏附能力，用于组织工程支架的构建 。
五、研究历程
- 发现阶段：20 世纪 80 年代，Ruoslahti 和 Pierschbacher 首次发现 RGD 序列是纤维连接蛋白等细胞外基质蛋白与整合素相互作用的核心识别位点 。随后，研究人员在此基础上设计合成了 RGDC 等 RGD 衍生肽，探索其整合素结合特性和生物医学应用潜力 。
- 功能验证阶段：通过体外细胞实验和动物模型，证实 RGDC 能够特异性结合整合素阳性细胞，抑制『肿瘤』血管生成和『肿瘤』转移 。例如，早期研究发现 RGDC 修饰的脂质体能够显著提高抗『肿瘤』药物在『肿瘤』组织中的富集量，增强治疗效果 。
- 应用拓展阶段：近年来，RGDC 的应用领域不断扩展，包括『肿瘤』靶向治疗、医学成像、组织工程等 。例如，在『肿瘤』 PET 成像中，将放射性核素标记的 RGDC 用于检测整合素高表达的『肿瘤』病灶；在组织工程中，利用 RGDC 修饰生物材料以促进细胞黏附和组织修复 。
六、相关多肽
- 线性 RGD 肽：如 GRGDS（甘氨酸 - 精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸 - 丝氨酸），是最经典的 RGD 肽 。与 RGDC 相比，缺乏半胱氨酸的巯基功能基团，因此无法进行二硫键交联或直接偶联其他分子，应用范围相对较窄 。
- 环状 RGD 肽：如 cyclo (RGDfK)，通过环化结构限制肽链自由度，增强与整合素的结合亲和力和稳定性 。与线性 RGDC 相比，环状 RGD 肽在体内的抗酶解能力更强，半衰期更长，但缺乏半胱氨酸的偶联功能 。
- RGDK：精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸 - 赖氨酸肽，与 RGDC 结构相似，区别在于用赖氨酸替代半胱氨酸 。RGDK 保留了 RGD 序列的整合素结合能力，同时赖氨酸的氨基可作为偶联位点，但不具备氧化还原敏感性 。
七、相关文献
- Ruoslahti, E., & Pierschbacher, M. D. "Arg-Gly-Asp: a versatile cell recognition signal". Cell, 1986, 44 (4): 517-518.
- Haubner, R., et al. "Integrin alpha v beta 3 antagonists: design and synthesis of conformationally constrained cyclic RGD peptides as highly potent and selective inhibitors of integrin alpha v beta 3". Journal of Medicinal Chemistry, 1996, 39 (15): 3033-3040.
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