重組GHK胜肽具有高效銅離子重金屬螯合與心臟保護能力

近年來，由於環境中的重金屬污染日益嚴重，即使低劑量重金屬的慢性積累會對人類健康造成重大的威脅及影響。肝細胞生長因子Glycyl-Histidyl-Lysine（GHK）是一種自然存在於人體的短胜肽，與銅金屬具有高度的親和力，結合後的複合物稱為藍銅胜肽（GHK-Cu），常被應用美容化妝品來保護皮膚減緩老化。

由於藍銅胜肽市場價格昂貴，屏東大學陳皇州副教授研究團隊與中原大學蕭崇德教授研究團隊嘗試利用基因重組與表達純化技術，將GHK三胜肽基因轉殖到在N端帶有His-Tag 及GST-Tag雙標籤與TEV酵素切位點的表達質體中，以大腸桿菌發酵製備法代替胜肽合成法，成功生產具有高經濟價值之GHK胜肽，隨後以高壓液相色譜完成GHK胜肽的高度純化。

研究團隊隨後以紫外可見吸收光譜法及近邊緣X射線吸收光譜法，研究重組GHK胜肽的物理及化學特性。實驗證據顯示每單位GHK胜肽可以與二價銅離子，以1：1的比例形成高親和力的GHK-Cu複合物。研究團隊隨後使用斑馬魚作為活體實驗模型，證明重組GHK藍銅胜肽具有銅重金屬解毒的能力，能夠有效逆轉銅離子暴露下所引起的心臟毒性與心律不齊，本研究已於近日發表於化學生物學領域指標性期刊《Biomolecules》。

本跨校跨領域整合性團隊主持人屏東大學應用化學系陳皇州副教授表示，本研究的重要性在於提供一個有效降低生產高成本GHK藍銅胜肽的方法，對於GHK藍銅胜肽能有效中和銅離子重金屬心臟毒性的生物活性提供直接有力的支持證據。同時由於本發明技術具有較高的市場應用性，目前已有多家生物技術廠商接洽進行技術授權洽談中。

主要成果:

Chung-Der Hsiao, Hsin-Hui Wu, Nemi Malhotra, Yen-Ching Liu, Ying-Hsuan Wu, Yu‐Nung Lin, Ferry Saputra, Fiorency Santoso and Kelvin H.-C. Chen*.

Expression and Purification of Recombinant GHK Tripeptides to Protect Acute Cardiotoxicity Raised by Waterborne Copper Exposure in Zebrafish. (2020) Biomolecules, 10, 1202. doi:10.3390/biom10091202 (SCI; Impact Factor: 4.082).

作者：陳皇州副教授

單位：國立屏東大學應用化學系

電子郵件：kelvin@mail.nptu.edu.tw