IGF-1, MGF i LR3: jedan gen, tri različita molekula
Tri naziva koja se često koriste naizmenično, iako označavaju molekule sa sasvim različitim vremenskim profilom i primenom. Razlika se vraća na isti gen.
IGF-1: original
Insulinu sličan faktor rasta 1 hormon je koji posreduje u velikom delu dejstava hormona rasta. Hormon rasta navodi jetru da proizvodi IGF-1, a IGF-1 vezuje svoj receptor i aktivira PI3K/Akt/mTOR — jedan od najproučavanijih signalnih puteva u celoj ćelijskoj biologiji, povezan sa sintezom proteina, deobom ćelija i preživljavanjem.
Presudna činjenica o IGF-1: preko 95 odsto onoga što cirkuliše u plazmi vezano je za IGF-vezujuće proteine, IGFBP, i time neaktivno. Slobodan IGF-1 ima poluvreme od oko deset minuta. Vezivanje nije nezgodnost nego sistem regulacije — ali egzogeni IGF-1 čini gotovo neupotrebljivim.
MGF: isti gen, druga obrada
Mechano Growth Factor nije poseban gen nego splajs varijanta IGF-1. Ista DNK, druga obrada iRNK, drugi krajnji proizvod.
Varijanta nastaje u mišićnom tkivu specifično nakon mehaničkog opterećenja — otud i naziv. Od IGF-1 je razlikuje C-terminalna peptidna sekvenca, koja je jedinstvena i ima sopstvenu biološku aktivnost.
Poluvreme je kratko, kraće od poluvremena IGF-1. U literaturi se to tumači tako da je molekul namenjen lokalnom i akutnom delovanju — treba nešto da uradi na licu mesta, brzo, pa da nestane.
Glavni istraživački pravac je aktivacija satelitskih ćelija. Satelitske ćelije su matične ćelije mišićnog tkiva: leže uspavane duž vlakana i moraju se probuditi pre nego što mogu da se dele i doprinesu novim ćelijskim jedrima. MGF se proučava upravo zbog tog prvog koraka.
LR3: konstruisan za suprotno
IGF-1 LR3 uopšte nije prirodan nego laboratorijska konstrukcija sa dve izmene: arginin zamenjuje glutaminsku kiselinu na poziciji 3, a na N-terminus je dodat produžetak od trinaest aminokiselina.
Obe izmene služe istoj svrsi — smanjenju vezivanja za IGFBP. Rezultat je poluvreme oko 20–30 sati naspram otprilike deset minuta za slobodan IGF-1. To je razlika od nekoliko stotina puta.
LR3 je standardni reagens u ćelijskoj kulturi, gde se želi proučavati signalizacija IGF-1 receptora bez smetnji od vezujućih proteina u medijumu. To je ustanovljena, nesporna primena — što je u ovom asortimanu neuobičajeno.
Vremenski profil je cela poenta
Evo poučnog zapažanja. MGF i dugoživeća varijanta IGF-1Ea imaju različit vremenski tok nakon opterećenja: ekspresija MGF brzo raste i brzo pada, IGF-1Ea raste kasnije i duže se održava. Isti gen proizvodi dva signala različitog tajminga, a čini se da je redosled deo poruke.
MGF i LR3 predstavljaju zato dva suprotna izbora u dizajnu iz iste polazne tačke: kratko i lokalno naspram dugo i sistemski.
Koliko je dokumentacija jaka?
To da ekspresija MGF raste nakon opterećenja jeste zapažanje u tkivu, a ne hipoteza — dobro je dokumentovano. Da li egzogeno unet MGF čini nešto slično, međutim, nejasno je: kratko poluvreme koje molekul čini zanimljivim lokalno istovremeno ga čini teškim za smislenu primenu, a većina studija koje pokazuju dejstvo koristi ćelijsku kulturu, gde tog ograničenja nema.
LR3 je dobro okarakterisan kao reagens. Šta znači sistemski unos drugo je pitanje: IGF-1 receptor nalazi se na gotovo svim tipovima ćelija, uključujući i one koje se ne želi stimulisati, a veza između IGF signalizacije i deobe ćelija seče na obe strane. U više modelnih organizama je uz to smanjena IGF signalizacija povezana sa produženim životnim vekom, što sliku dodatno usložnjava.
Kategorija: Peptidi za trening. Naučna pozadina: PubMed.
