GHK-Cu: struttura, analitica e manipolazione nella ricerca

Panoramica e denominazione

GHK-Cu indica un complesso peptide-metallo: il tripeptide GHK porta uno ione rame(II) legato. Le tre lettere sono i codici a una lettera di glicina (G), istidina (H) e lisina (K), il suffisso «-Cu» è il simbolo chimico del rame. Varianti come Cu-GHK, tripeptide di rame o Copper Peptide indicano lo stesso complesso, ma non necessariamente la stessa stechiometria o lo stesso controione.

Nel catalogo la molecola compare in quattro prodotti: «GHK-Cu» è il flaconcino singolo, nel set «GLP-3 + GHK-Cu» occupa un flaconcino a sé. «GLOW Stack» e «KLOW» sono nomi commerciali di blend in cui GHK-Cu, secondo la convenzione diffusa sul mercato, è uno dei vari componenti nello stesso liofilizzato. Il peptide di rame si può quindi analizzare isolatamente solo nel flaconcino singolo e nel set.

La struttura nel dettaglio

La sequenza è Gly-His-Lys. Poiché la glicina è l’unico amminoacido proteinogenico achirale, il tripeptide possiede solo due stereocentri, entrambi in configurazione L. A differenza di molti peptidi di ricerca più lunghi, GHK non è modificato:

• Nessuna acetilazione N-terminale: il gruppo amminico libero della glicina fa parte del sito di legame del rame. Un gruppo acetile bloccherebbe proprio questa posizione.
• Nessuna amidazione C-terminale: la lisina termina con un gruppo carbossilico libero.
• Nessuna ciclizzazione, nessuna lipidazione: la particolarità risiede unicamente nel legame con il metallo.

Secondo i dati strutturali, il peptide coordina lo ione rame(II) tramite tre atomi di azoto: il gruppo amminico della glicina, l’azoto ammidico deprotonato del legame Gly-His e un azoto dell’anello imidazolico dell’istidina. Una quarta posizione è occupata, a seconda dell’ambiente, da acqua o da un gruppo carbossilato. Il gruppo amminico della catena laterale della lisina resta libero e può essere protonato; a seconda della forma, il solido contiene quindi anche un controione. Il rame conferisce al liofilizzato una colorazione blu, mentre il GHK libero è una polvere bianca.

Differenze rispetto alle molecole affini

• GHK senza rame: la stessa sequenza senza metallo, circa 340,4 g/mol. Il peptide libero (CAS 49557-75-7) e il complesso di rame (CAS 89030-95-5) sono registrati separatamente; un COA dovrebbe rendere riconoscibile a quale forma si riferiscono i dati.
• KPV: anch’esso un tripeptide e di massa quasi uguale, ma deriva dall’estremità C-terminale dell’α-MSH e non è un complesso metallico. Gli ioni protonati si trovano a m/z 341,19 (GHK) e 343,23 (KPV).
• Glutathione: tripeptide con legame γ-peptidico e gruppo tiolico libero; la sua chimica è caratterizzata soprattutto dalle reazioni redox del gruppo tiolico, e non è presente un complesso di rame definito.
• MT1 e MT2: analoghi delle melanocortine con 13 e sette amminoacidi rispettivamente. Condividono la categoria di catalogo, ma sono ligandi recettoriali e non complessi metallici.

A cosa prestare attenzione nell’analitica e nel COA

Nello spettro di massa entrano in gioco due gruppi di segnali, a seconda che il complesso sopravviva o meno alla misura:

• Peptide libero: [M+H]+ a m/z 341,19 circa; sono possibili inoltre lo ione a doppia carica [M+2H]2+ a m/z 171,10 circa e l’addotto di sodio [M+Na]+ a m/z 363,18 circa.
• Complesso di rame: uno ione a carica singola formato da peptide e rame con perdita di un protone, a m/z 402,11 circa, accompagnato da un secondo segnale a circa 404,11. La distanza di due unità di massa e un rapporto di intensità di circa 7 : 3 corrispondono alla distribuzione naturale degli isotopi rame-63 e rame-65.

Nell’HPLC in fase inversa GHK-Cu presenta due particolarità. Il tripeptide è molto polare e viene trattenuto solo debolmente sul materiale C18; inoltre il complesso può dissociarsi negli eluenti acidi usuali, per cui il cromatogramma rappresenta essenzialmente il peptide. Come picchi secondari entrano in considerazione prodotti di scissione come Gly-His e His-Lys, nonché sequenze errate derivanti dalla sintesi. Segnali a +16 Da indicano un’ossidazione; nei peptidi di rame è considerato punto di attacco soprattutto il residuo di istidina.

Purezza non equivale a contenuto di peptide: la purezza HPLC è una quota di area tra i segnali attivi all’UV e non rileva rame, controioni come acetato o trifluoroacetato (TFA) né acqua residua. Già nel complesso neutro 1:1, di circa 401,9 g/mol, poco meno del 16 % della massa spetta al rame; controioni e umidità riducono ulteriormente la quota di peptide. Il contenuto di rame in sé non viene quantificato da nessuno dei due metodi. GHK-Cu viene analizzato regolarmente da un laboratorio esterno tramite HPLC e spettrometria di massa; i certificati di analisi (COA) disponibili sono consultabili nell’area laboratorio, dove un certificato non ancora disponibile è indicato come «in attesa». Struttura e valore informativo di un COA sono spiegati nelle guide Leggere correttamente un certificato di analisi e Purezza dei peptidi di ricerca.

Conservazione e manipolazione in laboratorio

In linea generale: conservare al fresco, all’asciutto e al riparo dalla luce, per periodi prolungati allo stato congelato, e lasciare che il flaconcino raggiunga la temperatura ambiente prima di aprirlo. I dettagli sono descritti nella guida Conservare i peptidi liofilizzati. Per GHK-Cu si aggiungono alcuni punti specifici:

• Umidità: i sali di peptidi brevi e basici assorbono facilmente acqua. Aprire quindi il flaconcino solo brevemente e richiuderlo subito.
• Colorazione come controllo: un liofilizzato di colore blu uniforme è tipico. Variazioni di colore evidenti o la formazione di grumi sono un motivo per verificare il certificato e la cronologia di conservazione.
• Compatibilità chimica: agenti chelanti forti come l’EDTA possono sottrarre il rame al complesso, additivi riducenti come il ditiotreitolo o tioli come il glutatione possono ridurre il rame(II). Tamponi e additivi andrebbero scelti di conseguenza quando si studia il complesso intatto.

Contesto di ricerca

GHK-Cu viene studiato nella ricerca in vitro e preclinica. Le domande tipiche riguardano la chimica di coordinazione dei peptidi di rame brevi, lo scambio di rame tra peptidi e proteine, nonché profili di espressione genica e componenti della matrice extracellulare in modelli cellulari. Questi risultati descrivono la molecola in condizioni di laboratorio e non sono trasferibili ad applicazioni.

Solo per la ricerca: avvertenza legale

GHK-Cu è offerto da GPeptides esclusivamente come reagente di laboratorio per la ricerca in vitro. Non è destinato all’uso sul o nel corpo umano o animale e non viene immesso in commercio né come medicinale né come prodotto cosmetico. GPeptides non fornisce indicazioni sull’uso né affermazioni sugli effetti; l’analitica attesta l’identità e la purezza del reagente, nient’altro. Il peptide di rame è disponibile come flaconcino singolo GHK-Cu e nel set GLP-3 + GHK-Cu; secondo la composizione diffusa sul mercato è inoltre contenuto nei blend GLOW Stack e KLOW. I peptidi affini sono elencati nella categoria Melanocortine & peptidi di rame.