Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro-Cys；107215-71-6；GRGDSPC

1. 基本信息

中文名：甘氨酰 - 精氨酰 - 甘氨酰 - 天冬氨酰 - 丝氨酰 - 脯氨酰 - 半胱氨酸

英文名：Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro-Cys

CAS 号：107215-71-6（线性肽形式）

单字母序列：GRGDSPC

三字母序列：Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro-Cys

分子式：C₂₄H₄₀N₁₀O₁₂S

分子量：708.71 Da

序列特征：含 RGD（精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸）核心模体，可形成分子内环化结构

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2. 结构与功能解析

2.1 RGD 核心模体

整合素结合位点：RGD 序列是多种整合素受体（如 αvβ3、αvβ5、α5β1）的配体，介导细胞黏附、迁移和信号传导。

靶向机制：通过与肿瘤血管内皮细胞或癌细胞表面高表达的整合素结合，促进药物载体的主动靶向递送。

2.2 半胱氨酸的作用

环化潜力：序列中的半胱氨酸（C）可通过二硫键形成环肽（如 cGRGDSPC），增强稳定性和受体亲和力。

偶联功能：巯基（-SH）可用于连接药物、纳米颗粒或荧光探针，例如：

plaintext

GRGDSPC + MAL-PEG-DSPE → GRGDSPC-PEG-DSPE（脂质体修饰剂）

3. 关键特性与应用

3.1 生物学功能

抗肿瘤转移：阻断整合素介导的癌细胞黏附和侵袭，抑制肿瘤血管生成。

促细胞黏附：在组织工程支架中添加 GRGDSPC，增强细胞黏附与增殖（如骨修复材料）。

炎症调控：抑制白细胞整合素与内皮细胞的相互作用，减轻炎症反应。

3.2 药物递送应用

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肿瘤靶向载体：修饰脂质体、纳米粒或微球，提高化疗药物（如阿霉素、紫杉醇）在肿瘤组织的富集（肿瘤摄取增加 3-5 倍）。

基因治疗：作为非病毒载体的靶向配体，增强 siRNA 或质粒 DNA 的转染效率（转染率提升 40%）。

放射性药物：偶联放射性核素（如⁶⁸Ga、¹⁸F）用于 PET 成像，诊断整合素高表达的肿瘤（如黑色素瘤、 glioblastoma）。

4. 合成与表征

4.1 合成方法

固相肽合成（SPPS）：

以 Fmoc-Cys (Trt)-Wang 树脂为起始原料，依次偶联 Fmoc 保护的氨基酸（Pro、Ser、Asp、Gly、Arg、Gly）。

TFA 切割树脂并脱保护，粗肽经 HPLC 纯化（纯度＞95%）。

环化策略：线性肽在稀溶液中（0.1-1 mM）用 DMSO 或碘氧化，促进分子内二硫键形成。

4.2 表征技术

质谱（MS）：确认分子量（理论值 708.71 Da，[M+H]⁺峰 m/z=709.4）。

HPLC：分析纯度和保留时间（反相 C18 柱，乙腈 / 水梯度）。

圆二色谱（CD）：检测环肽的二级结构（如 β- 转角）。

细胞结合实验：通过流式细胞术或免疫荧光验证与整合素阳性细胞（如 U87MG 细胞）的结合能力。

5. 研究案例与数据

肿瘤模型：GRGDSPC 修饰的脂质体载药系统在裸鼠黑色素瘤模型中，肿瘤抑制率达 78%，显著高于非靶向脂质体（45%）。

药代动力学：静脉注射后，GRGDSPC 偶联物在肿瘤组织的蓄积量在 24 小时内持续增加，肿瘤 / 正常组织比值＞5:1。

临床前安全性：单次给药剂量≤20 mg/kg 时未观察到急性毒性（小鼠体重、血液学指标正常）。

6. 衍生物与类似物

cRGDfC（环 [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys]）：对 αvβ3 整合素亲和力更高（IC₅₀≈1 nM）。

GRGDSPK：赖氨酸（K）取代半胱氨酸，用于无硫醇偶联策略。

PEGylated GRGDSPC：聚乙二醇修饰（如 PEG₂₀₀₀），延长血液循环时间。

7. 注意事项

稳定性：线性肽在水溶液中易氧化，建议分装冻干保存（-20°C）。

溶解条件：用 pH 7.4 的 PBS 或含 5% DMSO 的水溶液溶解，避免反复冻融。

偶联反应：巯基偶联需在中性 pH 下进行，避免金属离子（如 Cu²⁺）催化氧化。

8. 相关研究文献

Ruoslahti, E. "RGD and other recognition sequences for integrins." Annual Review of Cell Biology (1996).

Zhang, Y. et al. "RGD-functionalized nanoparticles for targeted drug delivery." Journal of Controlled Release (2018).

Haubner, R. et al. "Integrin-targeted radiolabeled cyclic RGD peptides for imaging and therapy of tumors." Chemical Reviews (2002).