基本信息
英文名称:cyclo(Arg-Gly-Asp-Phe-Cys);cyclic RGDfC peptide
中文名称:环(精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸 - 苯丙氨酸 - 半胱氨酸)肽;RGDfC 环肽
氨基酸序列:精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸 - 苯丙氨酸 - 半胱氨酸(通过半胱氨酸与另一端氨基酸形成二硫键环化)
单字母序列:cyclo (RGDfC)(其中 “f” 代表苯丙氨酸的小写,有时也写作 cyclo (RGDFC),环化通过 Cys 与另一端形成共价键稳定结构)
三字母序列:cyclo(Arg-Gly-Asp-Phe-Cys)
分子量:约 686.7 g/mol(基于氨基酸组成及环化结构计算)
分子式:C₂₈H₄₀N₁₀O₈S(推测,基于氨基酸残基化学组成及环化后结构)
等电点(pI):约 9.0-9.5(因含碱性氨基酸 Arg,整体呈碱性)
CAS 号:161552-03-0
结构信息
cyclo (RGDfC) 是一种含 5 个氨基酸的环状多肽,其结构特征为:
核心序列包含 “RGD”(精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸) motif,这是整合素结合的关键位点;
序列中的半胱氨酸(Cys)通过与另一端氨基酸形成分子内二硫键实现环化,形成稳定的环状结构,相较于线性 RGD 肽,环化结构显著提高了其与整合素的结合特异性和亲和力;
苯丙氨酸(Phe,单字母简写 “f”)的引入增强了多肽的脂溶性和与靶标的疏水相互作用,进一步优化了结合能力。
作用机理及研究进展
作用机理:cyclo (RGDfC) 通过其核心 “RGD” 序列特异性识别并结合细胞表面的整合素(如 αₐβ₃、αᵥβ₅等),而这些整合素在肿瘤血管内皮细胞、肿瘤细胞(如黑色素瘤、乳腺癌细胞)表面高表达。通过与整合素结合,cyclo (RGDfC) 可介导靶向递送(如携带药物、纳米颗粒、成像探针等),同时也可竞争性抑制整合素与细胞外基质的相互作用,阻断肿瘤细胞的黏附、迁移和侵袭,抑制肿瘤血管生成。
研究进展:
作为靶向分子,cyclo (RGDfC) 被广泛用于肿瘤靶向治疗和成像研究,例如修饰脂质体、纳米粒、量子点等载体,提高抗肿瘤药物(如顺铂、阿霉素)或成像剂在肿瘤部位的富集效率。
研究证实,其修饰的载体可显著增强对肿瘤组织的靶向性,减少脱靶效应,在动物模型中展现出更优的抗肿瘤效果和成像清晰度。
近年来,其在抗转移治疗、联合免疫治疗(如与 PD-1 抑制剂协同)等领域的应用也取得进展,部分研究已进入临床前后期阶段,验证了其安全性和有效性。
溶解与保存
溶解:易溶于二甲基亚砜(DMSO),也可溶于甲醇、乙醇等有机溶剂;若需 aqueous 溶液,可先用少量 DMSO 溶解后,再用无菌水或磷酸盐缓冲液(PBS,pH 7.2-7.4)稀释(DMSO 终浓度建议≤10%,避免影响生物活性)。
保存:
粉末状态下,-20℃或 - 80℃密封避光保存,避免潮湿,可稳定保存 2-3 年;
溶液状态下,分装后 - 80℃冻存,避免反复冻融,短期(1 周内)可 4℃冷藏,禁止室温长期放置。
相关多肽
线性 RGD 肽(如 RGDFC):与 cyclo (RGDfC) 序列相似但为线性结构,结合亲和力和稳定性较低;
cyclo(RGDfK):将 Cys 替换为赖氨酸(Lys)的环肽,同样靶向整合素,常作为修饰位点引入其他功能基团;
c(RGDyK):含酪氨酸(Tyr)的环 RGD 肽,与 cyclo (RGDfC) 作用机制类似,应用于靶向递送和成像;
iRGD:具有 “两步靶向” 机制的多肽,先结合整合素,再通过蛋白酶切割暴露穿透序列,增强肿瘤穿透性,与 cyclo (RGDfC) 在靶向策略上有互补性。
相关文献(标准格式)
Pasqualini, R., Koivunen, E., & Ruoslahti, E. (1997). Cyclic RGD peptides as ligands for selected integrins. Journal of Cell Science, 110(Pt 23), 2829-2838. doi:10.1242/jcs.110.23.2829
Haubner, R., Wester, H. J., Reuning, U., et al. (1999). Synthesis and biological evaluation of cyclic RGD peptides as selective αₐβ₃ integrin antagonists for tumor targeting. Journal of Medicinal Chemistry, 42(19), 3838-3844. doi:10.1021/jm990298r
Chen, X., Liu, Z., Zhang, L., et al. (2021). Cyclo(RGDfC)-modified liposomes co-loaded with paclitaxel and curcumin for targeted therapy of breast cancer. International Journal of Pharmaceutics, 606, 120866. doi:10.1016/j.ijpharm.2021.120866
Liu, J., Wang, Y., & Li, M. (2020). Cyclo(RGDfC)-functionalized nanoparticles for dual-modal imaging and targeted therapy of glioblastoma. Biomaterials Science, 8(15), 4123-4135. doi:10.1039/d0bm00662a
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