NOTA-3PRGD2;1345968-02-6;整合素avβ3靶向肽的分子探针，抑制剂 #科技 #分子 #血管 #诊断 #成像 #av

分子基础信息

NOTA-3PRGD2 作为整合素 αvβ3 靶向肽类分子探针与抑制剂，核心分子信息如下：

英文名称：NOTA-3PRGD2（“NOTA” 为 1,4,7-Triazacyclononane-1,4,7-triacetic Acid 的缩写，即 1,4,7 - 三氮杂环壬烷 - 1,4,7 - 三乙酸，是常用螯合剂；“3PRGD2” 代表由 3 个脯氨酸（P）、精氨酸（R）、甘氨酸（G）、天冬氨酸（D）组成的特定序列双环肽，整体名称直接体现分子的螯合功能与靶向肽序列）中文名称：1,4,7 - 三氮杂环壬烷 - 1,4,7 - 三乙酸 - 3 脯氨酸 - 精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸 - 2 肽（简称 “NOTA-3PRGD2”，“3PRGD2” 因序列特异性，通常保留英文缩写以确保靶向肽标识准确性，完整中文名称需体现螯合剂与靶向肽的组合关系）CAS 号：1345968-02-6（该编号是该物质在化学数据库中的唯一官方登记号，可用于精准检索其化学合成工艺、结构表征数据及纯度检测方法，是区分于其他整合素靶向肽探针的关键化学标识）等电点（pI）：经实验室电泳与电位滴定实验测定，其等电点约为 5.2-5.5。分子中，NOTA 单元含 3 个羧基（弱酸性，pKa 约 2.5-4.0），3PRGD2 肽段含精氨酸的胍基（强碱性，pKa 约 12.5）与天冬氨酸的羧基（弱酸性，pKa 约 4.0），酸性基团解离程度高于碱性基团，使分子整体在中性环境下呈弱酸性，等电点偏向酸性范围。实际应用中，常将其溶解于 pH 5.0-6.0 的醋酸缓冲液中，以维持分子稳定性与溶解性。分子属性：兼具 “整合素 αvβ3 特异性靶向探针” 与 “整合素活性抑制剂” 双重核心属性，分子结构由两部分关键单元构成 ——NOTA 单元（强螯合剂，可与 68Ga、18F、99mTc 等放射性核素或荧光金属离子形成稳定配位化合物，为成像提供信号载体）、3PRGD2 肽段（整合素 αvβ3 靶向单元，通过 RGD 序列（精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸）与整合素 αvβ3 的活性位点特异性结合，同时双环结构与 3 个脯氨酸的引入增强了肽段稳定性，降低体内酶解速率）。

应用领域

基于整合素 αvβ3 的靶向性与 NOTA 的信号载体功能，NOTA-3PRGD2 主要应用于『肿瘤』、心血管疾病及骨疾病相关的分子影像诊断与基础研究领域，具体场景如下：

『肿瘤』靶向成像诊断：作为 PET/SPECT 成像探针核心成分，用于整合素 αvβ3 高表达『肿瘤』的诊断与评估。整合素 αvβ3 在『肿瘤』新生血管内皮细胞、『肿瘤』细胞（如黑色素瘤、肺癌、乳腺癌、胶质瘤）表面高表达，是『肿瘤』血管生成与侵袭转移的关键分子。将 NOTA-3PRGD2 与 68Ga（PET 核素）或 99mTc（SPECT 核素）螯合，制备成 68Ga-NOTA-3PRGD2 或 99mTc-NOTA-3PRGD2 成像探针，通过静脉注射进入体内后，特异性结合『肿瘤』部位的整合素 αvβ3，实现『肿瘤』原发灶、转移灶的精准成像，同时可评估『肿瘤』血管生成活性，为『肿瘤』分期、治疗方案制定及疗效监测提供依据。『肿瘤』侵袭转移研究：在『肿瘤』基础研究中，作为工具探针用于整合素 αvβ3 介导的『肿瘤』侵袭转移机制研究。例如，通过荧光标记的 NOTA-3PRGD2（如将 NOTA 与荧光染料 Cy5 偶联），在共聚焦显微镜🔬下观察『肿瘤』细胞对探针的摄取与定位，研究整合素 αvβ3 在细胞黏附、迁移过程中的分布变化；或通过阻断实验（加入过量游离 3PRGD2 肽段），观察『肿瘤』细胞侵袭能力的变化，验证整合素 αvβ3 在『肿瘤』侵袭中的作用，为开发抗转移药物提供实验支撑。心血管疾病诊断：用于动脉粥样硬化斑块稳定性评估与血管新生相关疾病诊断。整合素 αvβ3 在动脉粥样硬化不稳定斑块的新生血管内皮细胞、平滑肌细胞表面高表达，与斑块破裂风险相关。将 NOTA-3PRGD2 标记 68Ga 后，通过 PET 成像可检测斑块内的整合素 αvβ3 表达水平，判断斑块稳定性，为急性冠脉综合征的早期预警提供依据；此外，也可用于缺血性心脏病血管新生治疗后的疗效评估，通过成像监测治疗后缺血区域的血管生成情况。骨疾病诊断与研究：用于骨质疏松、骨转移瘤等骨疾病的诊断与骨代谢研究。整合素 αvβ3 在成骨细胞、破骨细胞表面表达，参与骨形成与骨吸收过程。将 NOTA-3PRGD2 与 99mTc 螯合，制备成骨显像探针，可通过 SPECT 成像显示骨组织中整合素 αvβ3 的分布，评估成骨细胞活性，辅助骨质疏松的早期诊断；同时，在骨转移瘤诊断中，可与传统骨显像剂（如 99mTc-MDP）互补，更精准识别骨转移灶的活性状态。

应用原理

NOTA-3PRGD2 的应用原理围绕 “整合素 αvβ3 靶向识别 - 信号载体功能发挥” 展开，结合其探针与抑制剂双重属性，具体原理如下：

靶向识别原理：整合素 αvβ3 是由 αv 亚基与 β3 亚基组成的跨膜糖蛋白，其 extracellular 结构域存在特异性识别 RGD 序列（精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸）的活性位点，该位点在『肿瘤』新生血管、活化细胞表面暴露，而在正常静止细胞表面处于封闭状态。NOTA-3PRGD2 的 3PRGD2 肽段中，RGD 序列可通过氢键、静电作用与整合素 αvβ3 活性位点的氨基酸残基（如天冬氨酸、谷氨酸）精准结合，形成稳定的受体 - 配体复合物；同时，3PRGD2 的双环结构与脯氨酸残基增强了肽段与受体的结合亲和力（解离常数 Kd 约为 10⁻⁹-10⁻¹⁰ mol/L），且降低了体内蛋白酶对肽段的降解速率，确保靶向识别的特异性与持续性。成像探针应用原理：当 NOTA-3PRGD2 作为成像探针时，NOTA 单元发挥螯合功能，与放射性核素（如 68Ga）形成稳定配位化合物。以 68Ga-NOTA-3PRGD2 为例，探针通过静脉注射进入体内后，随血液循环到达整合素 αvβ3 高表达的病变部位（如『肿瘤』），通过 3PRGD2 肽段与整合素 αvβ3 的特异性结合实现富集。68Ga 作为正电子发射核素，在衰变过程中释放正电子，正电子与体内电子发生湮灭反应，产生一对能量均为 511 keV 的 γ 光子。PET 成像设备通过探测这些 γ 光子的发射位置与强度，经过计算机重建处理，形成清晰的三维断层图像，直观显示病变的位置、范围及整合素 αvβ3 表达水平，实现靶向成像诊断。抑制剂应用原理：NOTA-3PRGD2 同时具备整合素 αvβ3 抑制剂活性，其抑制原理基于 “竞争性结合” 与 “功能阻断”。一方面，3PRGD2 肽段通过与整合素 αvβ3 活性位点的特异性结合，竞争性占据受体的天然配体（如纤连蛋白、玻连蛋白）结合位点，阻止天然配体与受体结合；另一方面，结合后的 NOTA-3PRGD2 无法激活整合素 αvβ3 介导的下游信号通路（如 PI3K-AKT、MAPK 通路），而这些通路是细胞黏附、迁移、增殖及血管生成的关键调控通路。通过阻断该信号通路，NOTA-3PRGD2 可抑制『肿瘤』细胞的侵袭转移、『肿瘤』新生血管生成，以及动脉粥样硬化斑块内的血管增生，从而发挥潜在的疾病干预作用，在基础研究中常用于验证整合素 αvβ3 的功能，或作为先导化合物开发新型整合素抑制剂药物。信号稳定性保障原理：NOTA 单元作为螯合剂，其分子结构中的三个氮原子与三个羧基可与金属离子（如 68Ga³⁺）形成六齿配位结构，配位稳定常数（log K）约为 25-30，确保放射性核素在体内血液循环及靶向结合过程中不发生解离，避免核素扩散至正常组织导致的成像干扰与辐射☢️损伤；同时，3PRGD2 肽段的双环结构与脯氨酸残基增强了肽段的抗酶解能力，使 NOTA-3PRGD2 在体内的半衰期延长至 2-4 小时，为探针到达病变部位并完成成像提供充足时间，保障应用效果的稳定性与可靠性。