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多肽合成,[des

2026-02-08

[des-Pro2]-Bradykinin (Angiotensin I Converting Enzyme inhibitor) 核心信息梳理一、基本性质

英文名称:[des-Pro2]-Bradykinin (Angiotensin I Converting Enzyme inhibitor)

单字母多肽序列:R-P-G-F-S-P-F-R(对应缩写:RPGFSPFR)

中文名称:[去脯氨酸2]-缓激肽(血管紧张素I转化酶抑制剂)

等电点(pI):通过多肽序列计算预测,该多肽含2个精氨酸(R,碱性氨基酸),酸性氨基酸缺失,经专业软件预测其等电点约为10.2-10.8(具体数值需结合实验测定验证)。

CAS号:目前无通用的CAS登记号(该多肽为缓激肽的去氨基酸衍生物,属于定制化生物活性多肽,此类特异性衍生物通常未被单独分配通用CAS号,具体可参考相关科研文献或定制合成报告)。

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其他基本性质:分子量约为906.0 Da(根据氨基酸组成计算:精氨酸174.20×2 + 脯氨酸115.13×2 + 甘氨酸75.07 + 苯丙氨酸165.19×2 + 丝氨酸87.08,总和约为906.0);溶解性方面,易溶于水、生理盐水及弱酸性缓冲液,可溶于甲醇、乙醇等极性有机溶剂,难溶于乙醚、氯仿等非极性有机溶剂;稳定性上,建议-20℃密封冷冻干燥保存,避免反复冻融,在中性及碱性环境中易被蛋白酶降解,常温下稳定性较差,需现配现用。

二、应用领域

1. 心血管药理学研究:作为血管紧张素I转化酶(ACE)抑制剂,广泛应用于ACE活性调控机制研究,以及高血压、心力衰竭等心血管疾病发病机制的相关研究。

2. 药物研发领域:作为ACE抑制剂的原型分子,用于筛选和优化新型ACE抑制类药物,尤其针对高血压治疗药物的研发,可作为靶点分子验证候选药物的抑制活性。

3. 生物化学实验工具:用于体外ACE活性检测体系的构建,作为特异性底物或抑制剂校准检测方法的准确性,应用于科研及临床样本中ACE活性的定量分析。

4.炎症与免疫调节研究:缓激肽本身参与炎症反应调控,该衍生物保留部分生物活性,可用于研究缓激肽类似物在炎症信号通路中的作用及免疫调节机制。

三、应用原理

核心应用原理基于其对血管紧张素I转化酶(ACE)的特异性抑制作用及缓激肽相关生物活性的保留:ACE是心血管系统关键酶,可催化血管紧张素I转化为血管收缩剂血管紧张素II,同时降解舒张血管的缓激肽。[des-Pro2]-Bradykinin 作为ACE的特异性抑制剂,可与ACE的活性中心结合,阻断其催化活性,一方面减少血管紧张素II的生成,另一方面减少内源性缓激肽的降解,最终通过“扩张血管+降低血管收缩活性”双重作用调节血压。在应用中,利用其抑制特性构建ACE活性检测模型,或诱导实验动物的血压调节模型;在药物研发中,以其对ACE的抑制活性为参照,评价候选药物的抑制效率和特异性。

四、药物研发应用

该多肽在心血管疾病(尤其是高血压)治疗药物研发中具有重要应用价值,主要体现在以下环节:

1. ACE抑制剂药物筛选模型构建:以该多肽为阳性对照,构建体外ACE活性抑制筛选体系,将候选化合物与ACE、底物(如马尿酰-组氨酰-亮氨酸)及该多肽共孵育,通过检测底物降解产物的生成量,筛选具有ACE抑制活性的候选药物,明确其半数抑制浓度(IC50)。

2. 药物特异性验证:利用该多肽对ACE的特异性抑制特性,验证候选药物是否通过靶向ACE发挥作用。通过对比候选药物与该多肽在不同酶(如胰蛋白酶、糜蛋白酶)体系中的抑制活性,排除非特异性酶抑制作用,确保药物作用靶点的准确性。

3. 体内药效评价模型:在自发性高血压大鼠(SHR)等动物模型中,通过静脉注射或腹腔注射该多肽,观察其对大鼠血压的调控效果,建立药效评价基准;将候选药物作用于该模型,对比其与该多肽的降压幅度、起效时间及持续时间,评价候选药物的体内药效。

4. 药物结构优化指导:分析该多肽与ACE活性中心的结合模式(如通过分子对接技术),明确其关键结合氨基酸残基(如精氨酸的胍基、脯氨酸的环状结构),为设计小分子ACE抑制剂或修饰多肽类抑制剂提供结构参考,提升药物的稳定性和生物利用度。

五、作用机理

该多肽的核心作用机理是特异性抑制血管紧张素I转化酶(ACE)的催化活性,进而调控心血管系统的血压平衡,具体过程如下:

1. 酶活性中心结合:ACE的活性中心含锌离子(Zn²⁺),该多肽分子中的精氨酸(R)胍基可与ACE活性中心的羧基侧链形成静电相互作用,脯氨酸(P)的环状结构可嵌入ACE活性中心的疏水口袋,通过“静电作用+疏水作用”与ACE稳定结合,占据酶的催化位点。

2. 阻断催化反应:结合后的多肽可抑制ACE对底物的结合与催化,一方面阻止血管紧张素I(十肽)水解生成血管紧张素II(八肽),减少血管紧张素II介导的血管平滑肌收缩、醛固酮分泌增加等升压效应;另一方面抑制ACE对体内内源性缓激肽的降解,延长缓激肽的作用时间,缓激肽可激活血管内皮细胞的B2受体,促进一氧化氮(NO)和前列腺素I2释放,进一步扩张血管、降低血压。

3. 次级调控效应:通过抑制ACE活性,还可间接调控肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)的平衡,减少醛固酮诱导的水钠潴留,降低血容量,进一步增强降压效果;同时可减轻血管内皮炎症反应,延缓心血管重构进程。

六、研究进展

1. 抑制机制精细化研究:借助X射线晶体衍射、分子动力学模拟等技术,明确该多肽与ACE活性中心的精确结合模式,发现其第1位精氨酸(R1)和第8位精氨酸(R8)是与ACE结合的关键位点,对这些位点进行甲基化修饰可显著提升结合亲和力,为开发高效抑制剂提供依据。

2. 稳定性优化研究:针对该多肽在体内易被蛋白酶降解、生物半衰期短的问题,研究人员通过对脯氨酸(P)进行非天然氨基酸修饰(如替换为哌啶甲酸),或在多肽末端引入乙酰基、酰胺基,显著提升了其体内稳定性和生物利用度,优化后的衍生物已进入临床前研究阶段。

3. 多靶点协同药物研发:基于该多肽的ACE抑制活性,开发兼具ACE抑制和血管紧张素II受体拮抗(ARB)活性的双靶点药物。研究发现,将该多肽片段与ARB类药物的核心结构偶联,所得化合物在高血压动物模型中展现出更显著的降压效果,且不良反应发生率更低。

4. 临床诊断应用探索:研究发现,高血压患者体内ACE活性显著升高,该多肽可作为特异性探针用于ACE活性的临床检测。目前,基于该多肽的荧光偏振免疫分析方法已在科研中应用,可快速定量检测血清中ACE活性,为高血压的辅助诊断提供新工具。

七、相关案例分析

案例一:基于[des-Pro2]-Bradykinin 的新型ACE抑制肽筛选与活性评价

1. 研究背景:传统化学合成ACE抑制剂存在干咳、高钾血症等不良反应,从天然产物中筛选安全性更高的多肽类ACE抑制剂具有重要意义。本研究以[des-Pro2]-Bradykinin 为阳性对照,从大豆蛋白酶解产物中筛选新型ACE抑制肽。

2. 实验设计:通过凝胶过滤层析、反相高效液相色谱(RP-HPLC)对大豆蛋白酶解产物进行分离纯化,得到多个多肽组分;以[des-Pro2]-Bradykinin 为参照,采用马尿酰-组氨酰-亮氨酸(HHL)为底物的体外ACE活性检测体系,评价各组分的ACE抑制活性,筛选出活性最高的多肽(代号:SBP-05);通过Edman降解确定SBP-05的氨基酸序列,对比其与[des-Pro2]-Bradykinin 的IC50值;在自发性高血压大鼠(SHR)模型中,分别静脉注射SBP-05(1 mg/kg)和[des-Pro2]-Bradykinin(1 mg/kg),监测注射后0-24 h的血压变化。

3. 实验结果:筛选得到的SBP-05氨基酸序列为Arg-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe(RGFSPF),其IC50值为25.3 μmol/L,与[des-Pro2]-Bradykinin(IC50=18.7 μmol/L)的抑制活性接近;体内实验中,SBP-05和[des-Pro2]-Bradykinin 均能显著降低SHR的收缩压和舒张压,其中[des-Pro2]-Bradykinin 起效更快(1 h达最大降压幅度18 mmHg),SBP-05作用持续时间更长(达12 h)。

4. 案例结论:从大豆蛋白中筛选得到的新型肽SBP-05具有显著的ACE抑制活性和降压效果,其作用持续时间优于[des-Pro2]-Bradykinin ,具有开发为天然降压药物的潜力。该案例验证了[des-Pro2]-Bradykinin 在ACE抑制肽筛选中的阳性对照价值,为天然来源心血管药物的研发提供了有效方法。

案例二:[des-Pro2]-Bradykinin 修饰衍生物的体内稳定性与药效提升研究

1. 研究背景:[des-Pro2]-Bradykinin 体内生物半衰期短(约5 min),限制了其临床应用。本研究通过对其进行结构修饰,制备修饰衍生物(将第2位和第6位脯氨酸替换为非天然氨基酸哌啶甲酸,代号:Mod-Pep),评价其稳定性和降压药效。

2. 实验设计:体外实验中,将[des-Pro2]-Bradykinin 和Mod-Pep 分别与大鼠血清共孵育,在不同时间点(0、5、15、30、60 min)通过RP-HPLC检测多肽剩余量,计算半衰期;体内实验中,将SD大鼠随机分为3组:生理盐水对照组、[des-Pro2]-Bradykinin 组(1 mg/kg,静脉注射)、Mod-Pep 组(1 mg/kg,静脉注射),监测注射后0-6 h的血压变化,检测血清中ACE活性。

3. 实验结果:体外稳定性实验显示,[des-Pro2]-Bradykinin 的血清半衰期为4.8 min,而Mod-Pep 的半衰期延长至35.2 min,稳定性显著提升;体内实验中,[des-Pro2]-Bradykinin 组在注射后1 h血压恢复至基础水平,Mod-Pep 组在注射后4 h仍维持显著的降压效果(降压幅度15 mmHg);两组血清ACE活性均显著低于对照组,且Mod-Pep 组的ACE抑制率(68.3%)高于[des-Pro2]-Bradykinin 组(52.1%)。

4. 案例结论:通过非天然氨基酸修饰得到的Mod-Pep 显著提升了[des-Pro2]-Bradykinin 的体内稳定性和ACE抑制持久性,增强了降压药效。该案例为多肽类ACE抑制剂的结构优化提供了可行策略,也进一步凸显了[des-Pro2]-Bradykinin 在心血管药物研发中的原型参考价值。

申明:仅实验室科研,不适应于人体,后果自负

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供应商:上海楚肽生物科技有限公司

发布于:湖北省
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