Verbindingsonderzoek
GHK-Cu: onderzoeksoverzicht
GHK-Cu is het koper(II)-complex van het tripeptide glycyl-L-histidyl-L-lysine (GHK), dat is beschreven als een groeimodulerend tripeptide uit plasma. Het is onderzocht op zijn koperbindende chemie en op zijn effecten op de synthese van extracellulaire matrix en op genexpressie in celkweekmodellen en in wondkamers bij ratten.1–5
Werkingsmechanisme in het kort
- Chelatie van koper(II)Bindt Cu(II) in oplossing via drie stikstofdonoren; concurreerde in dialyse-experimenten met albumine om Cu(II), en een mogelijke rol bij kopertransport werd besproken.1, 2
- Synthese van extracellulaire matrixCollageensynthese onderzocht in fibroblastkweken; accumulatie van collageen en glycosaminoglycanen onderzocht in wondkamers bij ratten.3, 4
- TGF-beta- en integrinegenprogramma’sIn gekweekte humane fibroblasten induceerde GHK TGF-beta-achtige expressiepatronen en verhoogde het de expressie van integrine beta1.5
- MatrixmetalloproteïnasenEen overzichtsartikel beschrijft GHK als een stof die de activiteit van metalloproteïnasen en hun remmers moduleert.6
Campbell et al. pleitten voor aanvullend onderzoek naar de mechanismen waarmee GHK en TGF-beta de met emfyseem geassocieerde genexpressiesignatuur omkeren.5
Wat het is
GHK is het tripeptide glycyl-L-histidyl-L-lysine. Het is beschreven als een groeimodulerend tripeptide uit plasma. Het is aangetoond in humaan plasma, speeksel en urine. GHK bindt koper(II) en vormt zo het complex dat bekendstaat als GHK-Cu. Een GHK-triplet komt voor in de alpha2(I)-keten van type I-collageen. Er is geopperd dat proteasen het ter plaatse van wonden zouden kunnen vrijmaken.1–3, 6
Koperbinding
Met potentiometrische titratie en absorptiespectrofotometrie in het zichtbare gebied werden in oplossing verschillende koper-GHK-species beschreven. De zijketen van lysine (de epsilon-aminogroep) werd in verband gebracht met hogere stabiliteitsconstanten dan bij verwante peptiden. In evenwichtsdialyse-experimenten concurreerde GHK met albumine om Cu(II). De auteurs bespraken een mogelijke rol van zulke complexen bij kopertransport.1
Structuur
Röntgenkristallografie liet Cu(II)-GHK in vaste toestand zien als een dimeer. Spectroscopische gegevens wezen in oplossing op een monomeer met drie stikstofliganden. Het complex was inert bij gematigde redoxpotentialen. Reductie tot Cu(I) trad pas op bij een sterk negatieve potentiaal en werd gevolgd door het vrijkomen van koper.2
Hoe het is onderzocht
Het onderzoek naar GHK-Cu omvat fysisch-chemische studies, celkweekstudies, genexpressiestudies en dierstudies. Elk type model wordt hieronder samengevat.1–5
Celkweek
In fibroblastkweken is gerapporteerd dat GHK-Cu de collageensynthese stimuleerde. Het effect was onafhankelijk van veranderingen in het celaantal.3
Genexpressie
Campbell et al. definieerden in humaan longweefsel een genexpressiesignatuur die samenhing met de ernst van emfyseem. Een Connectivity Map-analyse identificeerde GHK als een verbinding met een tegengesteld expressieprofiel. In gekweekte humane fibroblasten induceerde GHK TGF-beta-achtige expressiepatronen, organiseerde het het actinecytoskelet en verhoogde het de expressie van integrine beta1. In vitro is ook gerapporteerd dat GHK de contractie en remodellering van collageen I door fibroblasten uit COPD-longen herstelde.5
Diermodellen
In een wondkamermodel bij ratten werd GHK-Cu in verband gebracht met een grotere accumulatie van collageen, glycosaminoglycanen en totaal eiwit. De mRNA’s voor type I- en type III-collageen namen toe, die voor TGF-beta niet. Een controletripeptide liet geen significant effect zien. In de overzichtsliteratuur worden studies in wondmodellen bij ratten, muizen, varkens en honden beschreven.4, 6
Stand van het onderzoek
De hier samengevatte primaire studies zijn fysisch-chemische studies, celkweekstudies, computationele studies en studies bij ratten. Een overzichtsartikel verwijst daarnaast naar bevindingen uit studies met cosmetische producten. Campbell et al. stelden dat de mechanismen achter de genexpressiebevindingen, en de effecten daarvan op de ziekteprogressie, nader onderzoek vereisen.1–6
Gepubliceerd onderzoek in het kort
- In vitro
Speciatie van Cu(II)-GHK, stabiliteitsconstanten en concurrentie met albumine om koper
- In vitro
Structuur in vaste toestand en in oplossing en redoxgedrag van het Cu(II)-GHK-complex
- In vitro
Collageensynthese in fibroblastkweken die aan GHK-Cu werden blootgesteld
- Diermodel
Accumulatie van extracellulaire matrix en collageen-mRNA in wondkamers bij ratten
- In vitro
Connectivity Map-analyse van een gensignatuur uit longweefsel; effecten van GHK op gekweekte humane fibroblasten
- Overzichtsartikel
Cellulaire routes die met GHK in verband worden gebracht in onderzoek naar huidregeneratie en in wondmodellen
Technische specificaties
- Molecuulformule
- C14H22CuN6O4
- Molecuulmassa
- 341 Da (free GHK)
- CAS-nummer
- 89030-95-5
Referenties
- Lau SJ, Sarkar B. The interaction of copper(II) and glycyl-L-histidyl-L-lysine, a growth-modulating tripeptide from plasma. Biochemical Journal (1981). doi:10.1042/bj1990649
- Hureau C, Eury H, Guillot R, et al. X-ray and solution structures of Cu(II) GHK and Cu(II) DAHK complexes: influence on their redox properties. Chemistry - A European Journal (2011). doi:10.1002/chem.201100751
- Maquart FX, Pickart L, Laurent M, et al. Stimulation of collagen synthesis in fibroblast cultures by the tripeptide-copper complex glycyl-L-histidyl-L-lysine-Cu2+. FEBS Letters (1988). doi:10.1016/0014-5793(88)80509-x
- Maquart FX, Bellon G, Chaqour B, et al. In vivo stimulation of connective tissue accumulation by the tripeptide-copper complex glycyl-L-histidyl-L-lysine-Cu2+ in rat experimental wounds. The Journal of Clinical Investigation (1993). doi:10.1172/JCI116842
- Campbell JD, McDonough JE, Zeskind JE, et al. A gene expression signature of emphysema-related lung destruction and its reversal by the tripeptide GHK. Genome Medicine (2012). doi:10.1186/gm367
- Pickart L, Vasquez-Soltero JM, Margolina A. GHK Peptide as a Natural Modulator of Multiple Cellular Pathways in Skin Regeneration. BioMed Research International (2015). doi:10.1155/2015/648108
Literatuuroverzicht opgesteld op 15 oktober 2026.