東京農工大學研究生院工學府的原良佳（碩士畢業生）、吉澤憲（研究當時爲碩士生）、矢口敦也（研究當時爲碩士生）、研究生院工學研究院的内田紀之特任講師、村岡貴博教授、臺灣陽明交通大學的平松弘嗣副教授等人組成的研究團體發表研究成果稱，成功開發出了能響應氧化壓力，保存細胞和組織免受氧化傷害的自組裝肽（JigSAP-MMM）。該研究成果有望保存發炎組織或肌肉細胞並應用於再生醫療。相關成果於5月9日發表在美國化學會期刊《Biomacromolecules》上。

圖1氧化前後JigSAP-MMM的分子結構和ROS響應性JigSAP-MMM纖維概念圖。含有3個Met殘基的JigSAP-MMM在水中自組裝成超分子奈米纖維，並透過響應H₂O₂將Met氧化成MetO以解聚。（供圖：東京農工大學）

活性氧（ROS）是在細胞活動中負責傳遞訊號的重要的生物訊號分子，但是過量的ROS積累會引起細胞的氧化緊迫反應，對核酸、脂質、蛋白質等多種生物分子造成不可逆的傷害，從而導致2型糖尿病及癌症等疾病的發病。

細胞中存在一種表面暴露多個甲硫胺酸（Met：人體必需胺基酸之一，側鏈中含有氧化成亞碸=MetO的硫原子）殘基的抗氧化蛋白，這種抗氧化蛋白質透過將Met轉化爲甲硫胺酸的氧化產物（MetO）來除去ROS。

此次，研究人員合成了在疏水部導入3個疏水性氨基酸——甲硫胺酸殘基（Met）的自組裝肽，以賦予其對ROS的響應性，同時還分別合成了導入2個Met和1個Met的自組裝肽作爲對比分子，並對其功能進行了評價。

結果發現，合成的三種肽都能在水中自組裝成超分子奈米纖維，形成水凝膠。

透過對每種肽凝膠使用具有代表性ROS的H₂O₂（過氧化氫）後發現，在肽中的疏水部位配置的Met數越多，水凝膠對H₂O₂的響應性越高。

研究人員還發現，自組裝肽能有效抑制氧化壓力導致的細胞死亡。

村岡教授表示：「開發能夠有效去除與疾病發病和風化作用進程有關的活性氧ROS的抗氧化劑，將對健康保健做出巨大貢獻。考慮到生物利用性，此次我們致力於開發完全由天然胺基酸製成的短鏈肽的抗氧化劑。由於凝膠狀材料流動性低，因此它可以在局部長時間保留並發揮作用。肽凝膠還可以有效用於細胞支架材料，因此我們計劃將此次開發的材料作爲一種保存細胞和組織免受ROS傷害並促進組織再生的材料加以應用和開發。」

原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊：Biomacromolecules
論文：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