Пептид меди GHK-Cu

редактировать
Пептид меди GHK-Cu
Glycyl-L-histidyl-L-lysine.svg . Трипептид
Имена
Название IUPAC 6-Амино-2 - [[2 - [(2-аминоацетил) амино] -3- (1H-имидазол-5-ил) пропаноил] амино] гексановая кислота
Другие названия Глицил- L -гистидил- L -лизин; Пептид, модулирующий рост; Колларен; Фактор роста клеток печени; Фактор роста печени Cu-GHK; Глицил-гистидил-лизин, монокольная соль
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox (EPA )
УЛЫБКИ
Свойства
Химическая формула C14H24N6O4. C14H22CuN 6O4(комплекс Cu)
Молярная масса 340,38 г / моль
Растворимость в воде 130,98 г / л
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒ N (что такое ?)
Ссылки на ink

Медный пептид GHK-Cu представляет собой встречающийся в природе медный комплекс трипептида глицил- L -гистидил- L -лизин. Трипептид имеет сильное сродство к меди (II) и был впервые выделен из плазмы человека. Его можно найти также в слюне и ури ne.

Содержание

  • 1 Обзор
  • 2 История болезни
  • 3 Заживление ран
    • 3.1 Биохимические исследования
    • 3.2 Заживление ран у животных
    • 3.3 Испытания на людях
  • 4 Текущие исследования
    • 4.1 Противовоспалительная активность
    • 4.2 Восстановление ДНК
    • 4.3 Регенерация нервов
    • 4.4 Воздействие на стволовые клетки
    • 4.5 Противораковое действие
    • 4.6 Геномные исследования
  • 5 Косметическое использование
    • 5.1 Процедура для лица исследования
    • 5.2 Рост волос
  • 6 Биологическая химия
    • 6.1 Связывание меди
    • 6.2 Биологическое значение
  • 7 Ссылки

Обзор

Некоторые комплексы медь (II) -пептид встречаются в природе. В плазме человека уровень GHK-Cu составляет около 200 нг / мл в возрасте 20 лет. К 60 годам уровень снижается до 80 нг / мл. Предполагается, что у людей GHK-Cu способствует заживлению ран, привлечению иммунных клеток, антиоксидантному и противовоспалительному эффектам, стимуляции синтеза коллагена и гликозаминогликанов в коже фибробластов и стимулирования роста кровеносных сосудов. Недавние исследования показали его способность модулировать экспрессию большого количества генов человека, обычно обращая экспрессию генов в более здоровое состояние. Синтетический GHK-Cu используется в косметике как репаративный и антивозрастной ингредиент.

История

Лорен Пикарт выделила пептид меди GHK-Cu из плазмы крови человека альбумин в 1973 году. Было замечено, что ткань печени, полученная от пациентов в возрасте от 60 до 80 лет, имела повышенный уровень фибриногена. Однако, когда клетки печени старых пациентов были инкубированы в крови младшей группы, более старые клетки начали функционировать почти так же, как и более молодые ткани печени. Оказалось, что этот эффект был обусловлен небольшим пептидным фактором, который ведет себя аналогично синтетическому пептиду глицил-L-гистидил-L-лизину (GHK). Пикарт предположил, что эта активность в альбумине плазмы человека представляет собой трипептид глицил-L-гистидил-L-лизин, и что он может действовать, хелатируя ионы металлов.

В 1977 году пептид, модулирующий рост, было показано, что это глицил- L -гистидил- L -лизин. Предполагается, что GHK-Cu модулирует поступление меди в клетки.

Заживление ран

Биохимические исследования

В конце 1980-х годов пептид меди GHK-Cu начал привлекать внимание как перспективное ранозаживляющее средство. В пикомолярных и наномолярных концентрациях GHK-Cu стимулировал синтез коллагена в коже фибробластах, увеличивал накопление общих белков, гликозаминогликанов (в двухфазной кривой) и ДНК в кожных ранах у крыс. Они также обнаружили, что последовательность GHK присутствует в коллагене, и предположили, что пептид GHK высвобождается после повреждения ткани. Они предложили класс молекул экстренной реакции, которые высвобождаются из внеклеточного матрикса в месте повреждения. GHK-Cu также увеличивает синтез декорина - небольшого протеогликана, участвующего в регуляции синтеза коллагена, регуляции заживления ран и противоопухолевой защиты.

Это также было установили, что GHK-Cu стимулирует синтез металлопротеиназ, ферментов, расщепляющих кожные белки, и их ингибиторов (антипротеаз). Тот факт, что GHK-Cu не только стимулирует выработку компонентов дермы, но и регулирует их распад, предполагает, что его следует использовать с осторожностью.

Заживление ран у животных

Серия экспериментов на животных установлена ​​выраженная ранозаживляющая активность GHK-Cu. В кожных ранах кроликов GHK-Cu способствовал заживлению ран, вызывая лучшее сокращение раны, более быстрое развитие зернистой ткани и улучшал ангиогенез. Он также повышает уровень антиоксидантных ферментов.

. Было обнаружено, что GHK-Cu вызывает системное улучшение заживления у крыс, мышей и свиней; то есть пептид GHK-Cu, введенный в одну область тела (например, мышцы бедра), улучшал заживление в удаленных областях тела (например, в ушах). Эти процедуры значительно увеличили параметры заживления, такие как выработка коллагена, ангиогенез и закрытие раны как в раневых камерах, так и в полнослойных ранах. В одном исследовании на ишемизированном кожном лоскуте на спине крыс были созданы раны полной толщины диаметром 6 миллиметров, а затем в течение 13 дней участки ран ежедневно обрабатывались GHK или гидроксипропилметилцеллюлозой для местного применения. транспортного средства, или не получал лечения. В конце исследования размер раны уменьшился на 64,5% в группе GHK; на 45,6% в группе, получавшей носитель; и на 28,2% в контрольной группе. Разница между ранами группы GHK и ранениями контрольной группы была значительной и сопровождалась значительно более низкими уровнями фактора некроза опухоли альфа и разрушающих эластин матричных металлопротеиназ.

Биотинилированный GHK-Cu был встроен в коллагеновую мембрану, которая использовалась как повязка на рану. Этот материал, обогащенный GHK-Cu, стимулировал сокращение раны и пролиферацию клеток, а также повышал экспрессию антиоксидантных ферментов. Тот же материал был протестирован на заживление ран у диабетических крыс. Обработка GHK-Cu привела к более быстрому сокращению и эпителизации раны, более высокому уровню глутатиона и аскорбиновой кислоты, увеличению синтеза коллагена и активации фибробластов и тучных клеток. Ишемические открытые раны у крыс, получавших GHK-медь, заживали быстрее и имели пониженную концентрацию металлопротеиназ 2 и 9, а также фактора некроза опухоли-бета (основного воспалительного цитокина) по сравнению с одним носителем или с необработанными ранами.

Испытания на людях

2% гель GHK показал многообещающие результаты при лечении 120 пациентов с диабетом, увеличив процент закрытия язв с 60,8% до 98,5% и снизив процент инфицирования от От 34% до 7%. Скорость заживления была в три раза выше с GHK. Однако крем с 0,4% GHK-Cu не смог достичь терапевтических целей при лечении венозных язв.

Текущие исследования

Противовоспалительная активность

Пептид GHK противовоспалительные свойства, но механизм остается неясным. GHK и его комплексы с медью снижали TNF-альфа-зависимую секрецию IL-6 в нормальных кожных фибробластах человека. Благодаря противовоспалительным свойствам медные пептиды могут заменить кортикостероиды или нестероидные противовоспалительные препараты при лечении воспалительных состояний кожи. Они также могут уменьшить УФ-индуцированную эритему.

репарацию ДНК

Радиоактивное противораковое лечение замедляет репликацию клеток за счет разрыва цепей ДНК. Недавнее исследование показало способность GHK-Cu восстанавливать функцию облученных фибробластов до функций интактных клеток. Исследователи использовали культивированные фибробласты человека, полученные из кожи шейки матки, которая была либо неповрежденной, либо подверглась радиоактивной обработке (5000 рад). В очень низкой (1 наномоляр) концентрации GHK-Cu стимулировал рост облученных фибробластов и увеличивал их продукцию факторов роста bFGF и VGF до точки, когда она становилась даже выше, чем у облученных и интактных контрольных клеток.

Регенерация нервов

GHK способствует регенерации нервов. Регенерацию аксона изучали с использованием коллагеновых пробирок с включенными пептидами. GHK увеличивал миграцию гематогенных клеток в коллагеновую трубку, продукцию факторов роста нервов, экспрессию интегринов и скорость регенерации миелинизированных нервных волокон. Кроме того, GHK также увеличивал количество аксонов и пролиферацию шванновских клеток по сравнению с контролем.

Воздействие на стволовые клетки

GHK-Cu стимулирует пролиферацию кератиноцитов и повышенная экспрессия интегринов и белка p63 в эпидермальных стволовых клетках. Поскольку p63 считается важным маркером стволовых клеток и белка против старения, авторы пришли к выводу, что GHK-медь может восстанавливать эпидермальные стволовые клетки и увеличивать их способность восстанавливать ткани. Аналогичная активность наблюдалась для GHK, не содержащего меди.

Противораковый эффект

GHK-Cu обращает вспять экспрессию определенных генов, участвующих в метастатическом распространении толстой кишки рак. GHK-Cu был эффективен при очень низкой концентрации - 1 мкМ.

Геномные исследования

GHK может напрямую модулировать экспрессию генов, что может объяснить разнообразие его биологических действий. Репозиторий транскрипционных ответов на соединения, карта связности (cMap) и программное обеспечение MANTRA для изучения сетей соединений, вызывающих аналогичные транскрипционные ответы. GHK, как одно из исследованных соединений, увеличивает продукцию мРНК в 268 генах, подавляя при этом 167. Было обнаружено, что GHK изменяет сигнатуру генной экспрессии эмфизематозного разрушения, обнаруженную в ткани легких, полученной от курильщиков с ХОБЛ (Хроническая обструктивная болезнь легких ). Связанная с эмфиземой степень тяжести включала 127 генов, участвующих в воспалении и восстановлении. Используя карту связности, исследователи установили, что пептид GHK подавляет гены, участвующие в деструкции и воспалении легких, одновременно активируя гены, участвующие в восстановлении тканей. Добавление 10 наномолярного GHK к фибробластам легких из эмфиземы легких восстановило их способность ремоделировать коллаген и собирать его в правильно организованные фибриллы.

Использование в косметике

Исследования лица

Пептид меди GHK -Cu широко используется в косметике против старения (название INCI : медный трипептид-1). Несколько контролируемых исследований лица подтвердили антивозрастную, укрепляющую и активность против морщин пептида меди GHK-Cu.

Крем для лица, содержащий GHK-Cu и мелатонин, увеличивал количество коллагена в фотостарой коже 20 женщин-добровольцев, работая лучше, чем витамин C и ретиноевая кислота. Исследование не контролировалось только нанесением кремового носителя без активных ингредиентов.

12-недельное исследование лица с участием 67 женщин показало, что применение крема GHK-Cu два раза в день улучшало внешний вид состарившейся кожи, увеличивало толщину, уменьшало морщины и сильно стимулировало пролиферацию кератиноцитов дермы, как определено гистологическим анализом биопсий. В том же исследовании было обнаружено, что пептид меди GHK-Cu не токсичен и не вызывает раздражения.

Рост волос

Медный пептид GHK-Cu и его аналоги стимулируют рост волос. В некоторых случаях эффективность синтетического аналога GHK-Cu была аналогична эффективности 5% миноксидила. Клинически доказано, что коммерческий продукт GraftCyte улучшает результат трансплантации волос. Показано, что способствует выработке коллагена, местное нанесение пептидов меди на кожу головы поможет укрепить уже существующие волосы, одновременно стимулируя рост в областях с недостаточной толщиной.

Биологическая химия

Связывание меди

Замена гистидина другими аминокислотами показала, что остаток глицина играет главную роль в связывании меди, тогда как лизин может взаимодействовать с медью только при щелочном pH. При физиологическом pH лизин способен взаимодействовать с клеточным рецептором. Способность GHK взаимодействовать как с медью, так и с клеточным рецептором может позволить ему переносить медь в клетки и из них. Небольшой размер GHK обеспечивает быстрое перемещение во внеклеточном пространстве и легкий доступ к клеточным рецепторам.

Молекулярная структура комплекса GHK с медью (GHK-Cu) была определена с помощью рентгеновской кристаллографии, спектроскопии ЭПР, Рентгеновская абсорбционная спектроскопия, ЯМР-спектроскопия, а также другие методы, такие как титрование. В комплексе GHK-Cu ион Cu (II) координируется азотом из боковой имидазольной цепи гистидина, другим азотом из альфа-аминогруппы глицина и депротонированным амидным азотом пептидной связи глицин-гистидин. Поскольку такая структура не могла объяснить высокую константу стабильности комплекса GHK-Cu (log 10 = 16,44 против 8,68 для комплекса GH меди, который аналогичен структуре GHK-Cu), было предложено участие другой аминогруппы. в сложном образовании. Cu (II) также координируется кислородом карбоксильной группы лизина из соседнего комплекса. Другая карбоксильная группа лизина из соседнего комплекса обеспечивает апикальный кислород, что приводит к конфигурации квадратно-плоской пирамиды. Многие исследователи предположили, что при физиологическом pH комплексы GHK-Cu могут образовывать бинарные и тройные структуры, которые могут включать аминокислотный гистидин и / или медь-связывающую область молекулы альбумина. Лау и Саркар также обнаружили, что GHK может легко получить медь 2+, связанную с другими молекулами, такими как сайт транспорта меди с высоким сродством на плазменном альбумине (константа связывания альбумина log 10 = 16,2 против константы связывания GHK 16 log 10 = 16,44). Было установлено, что окислительно-восстановительная активность меди (II) подавляется, когда ионы меди образуют комплекс с трипептидом GHK, что позволяет доставлять нетоксичную медь в клетку.

Биологическое значение

Медь жизненно важна для всех эукариотических организмов, от микробов до человека. Десяток ферментов (купроэнзимов) используют изменения степени окисления меди для катализирования важных биохимических реакций, включая клеточное дыхание (цитохром с оксидаза ), антиоксидантную защиту (церулоплазмин, супероксиддисмутаза (СОД), детоксикацию (металлотионеины), свертывание крови (факторы свертывания крови V и VIII), выработка меланина (тирозиназа) и образование соединительной ткани (лизилпероксидаза). Медь необходима для метаболизма железа, оксигенации, нейротрансмиссии, эмбрионального развития и многие другие важные биологические процессы. Другой функцией меди является передача сигналов - например, стволовым клеткам требуется определенный уровень меди в среде, чтобы начать дифференцировку в клетки, необходимые для восстановления. Таким образом, способность GHK-Cu к связывать медь и изменять ее уровень в тканях является ключевым фактором, определяющим ее биологическую активность.

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-15 11:58:57
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте