IGF-1, MGF och LR3: samma gen, tre olika molekyler

Tre namn som ofta används om vartannat, trots att de betecknar molekyler med helt olika tidsprofil och användning. Skillnaden går tillbaka till samma gen.

IGF-1: originalet

Insulinliknande tillväxtfaktor 1 är det hormon som medierar en stor del av tillväxthormonets effekter. Tillväxthormon får levern att producera IGF-1, och det är IGF-1 som binder sin receptor och aktiverar PI3K/Akt/mTOR — en av de mest studerade signalvägarna i hela cellbiologin, kopplad till proteinsyntes, celldelning och överlevnad.

Ett avgörande faktum om IGF-1: över 95 procent av det som cirkulerar i plasma är bundet till IGF-bindande proteiner, IGFBP:er, och därmed inaktivt. Fritt IGF-1 har en halveringstid på ungefär tio minuter. Bindningen är inte en olägenhet utan ett regleringssystem — men den gör exogent IGF-1 nästan omöjligt att använda.

MGF: samma gen, annan bearbetning

Mechano Growth Factor är inte en egen gen utan en splicevariant av IGF-1. Samma DNA, annan bearbetning av mRNA:t, annan slutprodukt.

Varianten uppstår i muskelvävnad specifikt efter mekanisk belastning — därav namnet. Det som skiljer den från IGF-1 är den C-terminala peptidsekvensen, som är unik och har egen biologisk aktivitet.

Halveringstiden är kort, kortare än IGF-1:s. I litteraturen tolkas det som att molekylen är avsedd att verka lokalt och akut — den ska göra något på platsen, snabbt, och sedan försvinna.

Det huvudsakliga forskningsspåret är satellitcellsaktivering. Satellitceller är muskelvävnadens stamceller: de ligger vilande längs fibrerna och måste väckas innan de kan delas och bidra med nya cellkärnor. MGF studeras för just det första steget.

LR3: konstruerad för motsatsen

IGF-1 LR3 är inte naturlig alls utan en laboratoriekonstruktion med två ändringar: arginin ersätter glutaminsyra i position 3, och en förlängning på tretton aminosyror har lagts till i N-terminalen.

Båda ändringarna tjänar samma syfte — att minska bindningen till IGFBP:er. Resultatet är en halveringstid kring 20–30 timmar mot ungefär tio minuter för fritt IGF-1. Det är en skillnad på flera hundra gånger.

LR3 är standardreagens i cellodling, där man vill studera IGF-1-receptorns signalering utan att bindande proteiner i mediet stör försöket. Det är en etablerad, oomtvistad användning — vilket är ovanligt i det här sortimentet.

Tidsprofilen är hela poängen

Här är den lärorika observationen. MGF och den långlivade IGF-1Ea-varianten har olika tidsförlopp efter belastning: MGF-uttrycket stiger snabbt och faller snabbt, IGF-1Ea stiger senare och håller i sig. Samma gen producerar två signaler med olika timing, och ordningsföljden verkar vara en del av budskapet.

MGF och LR3 representerar därför två motsatta designval utifrån samma utgångspunkt: kort och lokal mot lång och systemisk.

Hur starkt är underlaget?

Att MGF-uttrycket ökar efter belastning är en observation i vävnad, inte en hypotes — den är väl dokumenterad. Om exogent tillförd MGF gör något liknande är däremot oklart: den korta halveringstiden som gör molekylen intressant lokalt gör den samtidigt svår att administrera meningsfullt, och de flesta studier som visar effekt använder cellkultur där den begränsningen inte finns.

LR3 är väl karakteriserad som reagens. Vad systemisk tillförsel innebär är en annan fråga: IGF-1-receptorn finns på nästan alla celltyper, inklusive sådana man inte vill stimulera, och kopplingen mellan IGF-signalering och celldelning skär åt båda hållen. I flera modellorganismer är dessutom nedsatt IGF-signalering kopplad till förlängd livslängd, vilket komplicerar bilden ytterligare.

Kategori: Peptider för träning. Vetenskaplig bakgrund: PubMed.