东京农工大学研究生院工学府的原良佳（硕士毕业生）、吉泽宪（研究当时为硕士生）、矢口敦也（研究当时为硕士生）、研究生院工学研究院的内田纪之特任讲师、村冈贵博教授、台湾阳明交通大学的平松弘嗣副教授等人组成的研究团体发表研究成果称，成功开发出了能响应氧化应激，保护细胞和组织免受氧化损伤的自组装肽（JigSAP-MMM）。该研究成果有望保护炎症组织或肌肉细胞并应用于再生医疗。相关成果于5月9日发表在美国化学会期刊《Biomacromolecules》上。

图1氧化前后JigSAP-MMM的分子结构和ROS响应性JigSAP-MMM纤维概念图。含有3个Met残基的JigSAP-MMM在水中自组装成超分子纳米纤维，并通过响应H₂O₂将Met氧化成MetO以解聚。（供图：东京农工大学）

活性氧（ROS）是在细胞活动中负责传递信号的重要的生物信号分子，但是过量的ROS积累会引起细胞的氧化应激反应，对核酸、脂质、蛋白质等多种生物分子造成不可逆的损伤，从而导致2型糖尿病及癌症等疾病的发病。

细胞中存在一种表面暴露多个甲硫氨酸（Met：人体必需氨基酸之一，侧链中含有氧化成亚砜=MetO的硫原子）残基的抗氧化蛋白，这种抗氧化蛋白质通过将Met转化为甲硫氨酸的氧化产物（MetO）来除去ROS。

此次，研究人员合成了在疏水部导入3个疏水性氨基酸——甲硫氨酸残基（Met）的自组装肽，以赋予其对ROS的响应性，同时还分别合成了导入2个Met和1个Met的自组装肽作为对比分子，并对其功能进行了评价。

结果发现，合成的三种肽都能在水中自组装成超分子纳米纤维，形成水凝胶。

通过对每种肽凝胶使用具有代表性ROS的H₂O₂（过氧化氢）后发现，在肽中的疏水部位配置的Met数越多，水凝胶对H₂O₂的响应性越高。

研究人员还发现，自组装肽能有效抑制氧化应激导致的细胞死亡。

村冈教授表示：“开发能够有效去除与疾病发病和老化进程有关的活性氧ROS的抗氧化剂，将对健康保健做出巨大贡献。考虑到生物利用性，此次我们致力于开发完全由天然氨基酸制成的短链肽的抗氧化剂。由于凝胶状材料流动性低，因此它可以在局部长时间保留并发挥作用。肽凝胶还可以有效用于细胞支架材料，因此我们计划将此次开发的材料作为一种保护细胞和组织免受ROS损伤并促进组织再生的材料加以应用和开发。”

原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊：Biomacromolecules
论文：ROS-responsive methionine-containing amphiphilic peptides impart enzyme-triggered phase transition and antioxidant cell protection
DOI：pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biomac.4c00129