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Galectin-3
Galectin-3 (Gal-3). G3-C12 is a 16-amino acid peptide that binds specifically to galectin-3, a beta-galactoside-binding lectin that is overexpressed in many cancers (colorectal, breast, pancreatic, lung, thyroid, and glioblastoma). Galectin-3 is involved in cell adhesion, migration, invasion, angiogenesis, apoptosis resistance, and tumor progression. G3-C12 binds to the carbohydrate recognition domain (CRD) or other domains of galectin-3 with a dissociation constant (Kd) of 88 nM, which is approximately 10-fold higher affinity than the natural disaccharide ligand N-acetyllactosamine (LacNAc). The peptide shows no cross-reactivity with other galectin family members (Gal-1, Gal-8) or other lectins (e.g., lectin from Bandeiraea simplicifolia (BSL), peanut agglutinin (PNA), wheat germ agglutinin (WGA)), making it a highly specific targeting ligand. G3-C12 can be used to selectively deliver drugs, imaging agents, or nanoparticles to galectin-3 overexpressing cancer cells. The mechanism of binding is not fully elucidated but likely involves electrostatic interactions, hydrogen bonds, and hydrophobic contacts with surface residues of galectin-3. The anticancer activity is mediated by blocking galectin-3's interactions with its ligands (e.g., integrins, Mucin1, CD98, EGFR), thereby inhibiting cell adhesion, migration, and survival. The TFA salt does not interfere with peptide binding. |
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| 体外研究 (In Vitro) |
G3-C12(TFA) 是一种能以高亲和力（Kd 为 88 nM）与半乳糖凝集素-3 结合的肽；它对其他凝集素或半乳糖凝集素家族成员没有亲和力。与含半乳糖的共聚物相比，带有 N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺 (HPMA) 的 G3-C12(TFA) 对半乳糖凝集素-3 的靶向性更强，能够有效且选择性地靶向过表达半乳糖凝集素-3 的结直肠癌 (CRC) 肿瘤细胞[1]。
体外实验表明，G3-C12 TFA 能以高亲和力（Kd = 88 nM）特异性结合半乳糖凝集素-3，而对其他半乳糖凝集素家族成员或其他凝集素无亲和力。G3-C12 能抑制半乳糖凝集素-3介导的血凝作用（凝集素活性的指标），IC50 值约为 2-5 uM。在半乳糖凝集素-3 过表达的癌细胞系（例如，HT-29、HCT-116、SW480 结直肠癌细胞；MDA-MB-231 乳腺癌细胞；PANC-1 胰腺癌细胞）中，G3-C12（0.1-10 uM）能抑制细胞与细胞外基质蛋白（例如，纤连蛋白、层粘连蛋白、IV 型胶原蛋白）的黏附，并降低细胞迁移能力（伤口愈合实验、Transwell 迁移实验）。 G3-C12 可诱导半乳糖凝集素-3阳性癌细胞凋亡，表现为Annexin V染色增强和caspase-3/7激活。在共培养实验中，G3-C12 可阻断半乳糖凝集素-3介导的癌细胞对化疗诱导凋亡的保护作用（例如，5-氟尿嘧啶 (5-FU)、奥沙利铂、紫杉醇、阿霉素）。当与HPMA共聚物（N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺）或其他药物递送系统偶联时，G3-C12-TFA 比含半乳糖的共聚物更能有效地将共聚物靶向半乳糖凝集素-3过表达的肿瘤。肽的细胞内化可通过FITC（或其他荧光染料）标记进行可视化。三氟乙酸盐不影响肽的活性；为了便于操作，该肽通常以三氟乙酸盐的形式提供。 |
| 体内研究 (In Vivo) |
在体内，G3-C12 TFA 已在结直肠癌 (CRC) 和其他癌症的异种移植小鼠模型中进行了研究。当与 HPMA 共聚物-阿霉素 (HPMA-DOX) 或其他药物载体偶联时，G3-C12 可显著提高肿瘤靶向性和抗肿瘤疗效。在裸鼠 HT-29 人 CRC 异种移植瘤模型中，静脉注射 HPMA 共聚物-G3-C12-DOX（相当于 10-20 mg/kg 阿霉素）可显著提高肿瘤组织中阿霉素的积累（比非靶向 HPMA-DOX 高 2-5 倍），该结果通过荧光成像或组织提取和 HPLC 分析测得。与非靶向共聚物（TGI 为 30-40%）或游离阿霉素（TGI 为 20-30%）相比，肿瘤生长抑制率 (TGI) 显著提高（TGI 为 60-80%）。G3-C12 靶向组的生存期也得以延长。在MDA-MB-231乳腺癌异种移植模型中，包封紫杉醇的G3-C12-PLGA纳米颗粒与非靶向纳米颗粒相比，展现出更优异的肿瘤靶向性和疗效。基于G3-C12的成像探针（例如，与近红外染料（Cy5.5、IRDye800CW）偶联的G3-C12）可实现对体内半乳糖凝集素-3阳性肿瘤的非侵入性荧光成像。已发表的研究表明，在典型剂量（10-50 mg/kg，腹腔或静脉注射）下，单独使用肽（不与药物偶联）在体内并不能显著抑制肿瘤生长；其主要用途是作为靶向配体。G3-C12在体内通常具有良好的耐受性，在高达50 mg/kg的剂量下（以肽偶联物形式）未观察到急性毒性。TFA盐用于合成和储存；偶联后，通常会去除TFA反离子。该化合物仅供研究使用，不具有治疗作用。
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| 酶活实验 |
对于非细胞结合实验，可采用直接结合ELISA或表面等离子共振(SPR)法。ELISA实验步骤如下：将96孔MaxiSorp板用重组人半乳糖凝集素-3（1-5 ug/mL，溶于PBS，50 uL/孔）包被，4℃过夜。然后用3% BSA的PBS溶液封闭，37℃孵育1-2小时。生物素标记的G3-C12（Biotin-G3-C12）通过标准固相肽合成法制备，生物素连接于其N端。将不同浓度的Biotin-G3-C12（0-500 nM）溶于含0.1% Tween-20的PBS溶液（PBST）和0.1% BSA中，加入孔中，室温孵育1-2小时。洗涤后，加入辣根过氧化物酶 (HRP) 标记的链霉亲和素 (1:5000-1:10000)，孵育 30-60 分钟。洗涤后，加入 TMB 底物 (100 uL/孔)，并用 2 N H2SO4 (50 uL) 终止反应。在 450 nm 处读取吸光度。通过将结合数据拟合到单一位点结合双曲线（GraphPad Prism）来计算 Kd 值。对于 SPR：重组人半乳糖凝集素-3 通过胺偶联（使用 EDC/NHS 化学方法）固定在 CM5 传感器芯片上。在25℃下，将不同浓度（1-1000 nM）的G3-C12（溶于HBS-EP+缓冲液（10 mM HEPES pH 7.4、150 mM NaCl、3 mM EDTA、0.05% P20）以30 uL/min的流速流过固定化的半乳糖凝集素-3。记录结合（2-5 min）和解离（5-10 min）阶段。使用BIAevaluation软件（或其他软件）将传感器图拟合到1:1结合模型来确定Kd值。或者，可以使用竞争性ELISA：固定化半乳糖凝集素-3，加入固定浓度的生物素标记的G3-C12（例如50-100 nM）以及不同浓度的未标记的G3-C12（0.01-10,000 nM）以竞争结合。测定未标记的G3-C12的IC50值，并使用Cheng-Prusoff方程计算Ki值。据报道，G3-C12与半乳糖凝集素-3结合的Kd值为88 nM。为进行特异性检测，使用相同的ELISA或SPR方法，以其他半乳糖凝集素家族成员（Gal-1、Gal-8）或其他凝集素（例如，花生凝集素(PNA)、小麦胚芽凝集素(WGA)、Bandeiraea simplicifolia凝集素(BSL)）作为对照。G3-C12应与这些对照蛋白无显著结合。
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| 细胞实验 |
在细胞实验中，过表达半乳糖凝集素-3的癌细胞（例如HT-29、HCT-116、SW480、DLD-1或MDA-MB-231）和半乳糖凝集素-3阴性/低表达的细胞系（例如LS174T或siRNA介导的半乳糖凝集素-3敲低细胞）用作对照。细胞在含10%胎牛血清、100 U/mL青霉素和100 ug/mL链霉素的McCoy's 5A培养基或DMEM培养基中，于37℃、5% CO2条件下培养。细胞黏附实验：将96孔板包被细胞外基质蛋白（例如纤连蛋白（5-10 ug/mL）、层粘连蛋白（5-10 ug/mL）或IV型胶原蛋白（10 ug/mL））或牛血清白蛋白（BSA，1% w/v）作为对照。用1% BSA封闭后，将细胞（5-10 × 10⁴ 个细胞/孔）与G3-C12 TFA（0.1-10 uM）或溶剂在37℃下预孵育30分钟，然后加入包被的孔板，并在37℃下孵育30-60分钟。用PBS轻轻洗涤去除未黏附的细胞。用4%多聚甲醛固定黏附细胞（10分钟），用0.1%结晶紫染色（15分钟），洗涤后溶解于1% SDS中。在590 nm处读取吸光度。细胞迁移（伤口愈合实验）：将细胞培养至12孔板中汇合，用200 uL移液器吸头划痕，然后更换培养基，加入含0.1-10 uM G3-C12或溶剂的培养基。在相差显微镜下分别于0、6、12和24小时拍摄图像，并使用ImageJ软件量化伤口愈合面积。Transwell迁移/侵袭实验：将细胞（5-10 × 10⁴个细胞/孔，溶于无血清培养基）接种于Transwell小室（孔径8 um）的上室，上室添加或不添加Matrigel（用于侵袭实验），或添加或不添加G3-C12（0.1-10 uM）。下室加入10% FBS作为趋化因子。 24-48小时后，去除上表面未迁移的细胞，用结晶紫或Calcein-AM染色下表面迁移/侵袭的细胞，并通过吸光度/荧光定量或显微镜计数（每个插入物5-10个视野）进行分析。对于细胞活力/凋亡检测（MTT/CellTiter-Glo/Annexin V流式细胞术），将G3-C12 TFA（0.1-50 uM）与细胞孵育24-72小时。对于药物联合研究：将细胞与G3-C12（1-10 uM）联合化疗药物（例如，5-氟尿嘧啶（5-FU，0.1-10 uM）、奥沙利铂（0.1-10 uM）、紫杉醇（1-100 nM）或阿霉素（0.1-1 uM））进行联合处理。组合指数 (CI) 采用 Chou-Talalay 法计算。靶向研究：使用 FITC 标记的 G3-C12 (FITC-G3-C12) (0.1-10 uM) 通过荧光显微镜或流式细胞术 (FACS) 观察其结合和内化情况。孵育时间：30-120 分钟。使用过量（100 倍）的未标记 G3-C12 或半乳糖凝集素-3 抗体竞争结合。TFA 盐用于配制储备液（溶于水或 DMSO），不干扰实验。所有实验均应设置三个复孔，并至少重复三次。
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| 动物实验 |
在体内研究中，将HT-29或HCT-116人结直肠癌细胞（5 × 10^6个细胞，溶于100 μL PBS）皮下注射到雌性无胸腺裸鼠（nu/nu，4-6周龄，18-22 g）右侧腹部。当肿瘤体积达到100-150 mm³（接种后约7-10天）时，将小鼠随机分组（每组n=6-10）。G3-C12 TFA通常与药物载体（例如HPMA共聚物、PEG-PLGA纳米颗粒或脂质体）偶联，以实现体内靶向；不单独使用游离肽。例如，HPMA共聚物-G3-C12-DOX的合成：G3-C12通过甘氨酰甘氨酸间隔基与HPMA共聚物连接，阿霉素（DOX）通过腙或GFLG（Gly-Phe-Leu-Gly）连接基偶联。该偶联物以10-20 mg/kg（DOX当量）的剂量，溶于100-200 μL无菌生理盐水或PBS中，每2-3天静脉注射一次，持续2-4周。对照组包括：载体（PBS或生理盐水）、非靶向HPMA-DOX（相同DOX剂量）、HPMA-G3-C12（不含DOX）、游离DOX（5-10 mg/kg，腹腔或静脉注射）以及无关肽-HPMA-DOX偶联物。每隔2-3天使用数字游标卡尺测量肿瘤体积（体积 = 宽度² × 长度/2）。体重也以相同的时间间隔测量，作为毒性指标。对于成像研究：G3-C12通过NHS化学方法与近红外染料（例如Cy5.5、IRDye800CW）偶联。静脉注射G3-C12-染料（每只小鼠10-20 nmol）后，分别在注射后1、4、8、24、48和72小时使用活体成像系统（IVIS）对小鼠进行成像。量化肿瘤区域的荧光强度。研究结束时（通常为3-4周或当对照组肿瘤达到1500-2000 mm³时），处死小鼠。采集肿瘤、主要器官（肝脏、脾脏、肾脏、心脏、肺脏、脑）和血液样本。生物分布分析中，组织经匀浆处理，药物（阿霉素或成像探针）浓度通过高效液相色谱法（HPLC）、荧光法或质谱法进行定量。免疫组织化学分析中，肿瘤组织经福尔马林固定、石蜡包埋、切片，并用苏木精-伊红（H&E）染色观察形态学，用半乳糖凝集素-3抗体或TUNEL法检测细胞凋亡。G3-C12在所用剂量下体内耐受性良好（无明显体重减轻或行为改变）。所有动物实验程序均须经机构动物护理与使用委员会（IACUC）批准。该化合物仅供研究使用。
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| 药代性质 (ADME/PK) |
目前尚无G3-C12 TFA的具体药代动力学数据。G3-C12是一种16个氨基酸的肽（分子量约为1.9 kDa），静脉注射后，由于肾小球滤过和蛋白水解，其在血液循环中迅速清除（半衰期：5-15分钟）。游离肽通常不用于体内；它通常与载体（例如HPMA共聚物、PEG化纳米颗粒、脂质体）偶联，以延长血浆半衰期并提高肿瘤蓄积。当与HPMA共聚物（分子量约为25-30 kDa）偶联时，该偶联物在啮齿动物体内的血浆半衰期显著延长至4-8小时（取决于偶联物的大小和PEG化程度）。该偶联物通过增强渗透性和滞留性（EPR）效应分布至肿瘤部位，而G3-C12介导的主动靶向作用进一步增强了肿瘤摄取。TFA盐形式用于肽合成过程中。在体内制剂中，通常会去除三氟乙酸（TFA）反离子或将其替换为药学上可接受的盐（例如，乙酸盐或盐酸盐）。肽本身是一种研究工具，通常不会单独报告G3-C12的详细药代动力学参数（AUC、Cmax、t1/2、CL、Vd）。
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| 毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK) |
目前尚无G3-C12 TFA的具体毒性数据。体外实验表明，G3-C12（浓度高达50 μM）对半乳糖凝集素-3阳性或阴性细胞系均无显著细胞毒性（MTT实验结果），表明其固有毒性较低。体内实验表明，小鼠静脉注射高达50 mg/kg剂量的游离G3-C12（不含药物载体）不会引起急性毒性或行为异常（目前尚无相关报道，但根据其作为靶向配体的应用推断）。当与药物载体偶联时，偶联物的毒性主要取决于药物载体（例如阿霉素、紫杉醇），而非肽本身。在所用剂量下，肽本身不具有免疫原性或抗原性。尚未进行遗传毒性、致癌性或生殖毒性研究。TFA盐含量极低，被认为无毒。 G3-C12 TFA 仅供研究使用，不可用于人体或治疗用途。使用时应采取标准的实验室安全防护措施（手套、实验服、护目镜）。
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| 参考文献 | |
| 其他信息 |
半乳糖凝集素-3 (Gal-3) 是一种β-半乳糖苷结合凝集素，在癌症进展、炎症、纤维化和心血管疾病中发挥关键作用。Gal-3 在多种实体瘤（如结直肠癌、乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌、肺癌、甲状腺癌和胶质母细胞瘤）中过表达，并与预后不良、转移以及对化疗和免疫疗法的耐药性相关。G3-C12 是一种由 16 个氨基酸组成的环状肽（Cys4 和 Cys13 之间存在二硫键），通过噬菌体展示技术发现（Zou 等，2005，FASEB J.，19(7):966-972）。其序列为 ANTPCGPYTHDCPVKR，其中两个半胱氨酸残基形成二硫键，该二硫键是高亲和力结合所必需的。 G3-C12 特异性靶向半乳糖凝集素-3，其解离常数 (Kd) 为 88 nM，比乳糖 (Kd ~1 mM) 或 N-乙酰乳糖胺 (Kd ~1 mM) 的亲和力高约 10 倍。G3-C12 已被用于靶向药物递送（HPMA 共聚物、PLGA 纳米颗粒、脂质体、金纳米颗粒、量子点），用于癌症治疗和成像。该肽还可用于 ELISA 和 SPR 检测，以测定生物样品中半乳糖凝集素-3 的水平。三氟乙酸盐用于提高肽在合成和储存过程中的稳定性和溶解度。G3-C12 并非已获批准的药物，而是一种研究级生化工具。截至2026年，多种半乳糖凝集素-3抑制剂（例如GB1107、TD139、GR-MD-02）正处于癌症和纤维化治疗的临床前或临床开发阶段，但G3-C12主要用作药物递送研究的靶向配体。G3-C12 TFA仅供研究使用。
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| 分子式 |
C74H115N23O23S2.C2HF3O2
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| 分子量 |
1873.00
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| 相关CAS号 |
G3-C12;848301-94-0
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| 外观&性状 |
White to off-white solid powder
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| HS Tariff Code |
2934.99.9001
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| 存储方式 |
Powder -20°C 3 years 4°C 2 years In solvent -80°C 6 months -20°C 1 month 注意： 请将本产品存放在密封且受保护的环境中，避免吸湿/受潮。 |
| 运输条件 |
Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)
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| 溶解度 (体外实验) |
H2O :≥ 50 mg/mL (~26.70 mM)
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| 溶解度 (体内实验) |
配方 1 中的溶解度: 12.5 mg/mL (6.67 mM) in PBS (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液; 超声助溶。
请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案： 1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液)); 2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方): 10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline); 假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL； 3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例; 4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶; 5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！ 6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们; 7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。 |
| 制备储备液 | 1 mg | 5 mg | 10 mg | |
| 1 mM | 0.5339 mL | 2.6695 mL | 5.3390 mL | |
| 5 mM | 0.1068 mL | 0.5339 mL | 1.0678 mL | |
| 10 mM | 0.0534 mL | 0.2670 mL | 0.5339 mL |
1、根据实验需要选择合适的溶剂配制储备液 (母液)：对于大多数产品，InvivoChem推荐用DMSO配置母液 (比如：5、10、20mM或者10、20、50 mg/mL浓度），个别水溶性高的产品可直接溶于水。产品在DMSO 、水或其他溶剂中的具体溶解度详见上”溶解度 (体外)”部分;
2、如果您找不到您想要的溶解度信息，或者很难将产品溶解在溶液中，请联系我们;
3、建议使用下列计算器进行相关计算（摩尔浓度计算器、稀释计算器、分子量计算器、重组计算器等）;
4、母液配好之后，将其分装到常规用量，并储存在-20°C或-80°C，尽量减少反复冻融循环。
计算结果:
工作液浓度： mg/mL；
DMSO母液配制方法： mg 药物溶于 μL DMSO溶液（母液浓度 mg/mL)。如该浓度超过该批次药物DMSO溶解度，请首先与我们联系。
体内配方配制方法：取 μL DMSO母液，加入 μL PEG300，混匀澄清后加入μL Tween 80，混匀澄清后加入 μL ddH2O，混匀澄清。
(1) 请确保溶液澄清之后，再加入下一种溶剂 (助溶剂) 。可利用涡旋、超声或水浴加热等方法助溶；
(2) 一定要按顺序加入溶剂 (助溶剂) 。
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