과산화수소에 노출된 인간 각질형성세포에서 길이가 다른 시스테인 함유 펩타이드의 항산화 효과

• Published in: 大韓化粧品學會誌 Vol. 49; no. 3; pp. 193 - 201
• Main Authors: 하재원, Jae Won Ha, 최준용, Joon Yong Choi, 부용출, Yong Chool Boo
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한화장품학회 30.09.2023
• Subjects: cysteine-containing peptides; hydrogen peroxide; keratinocytes; oxidative stress; reactive oxygen species; cysteine-containing peptides; keratinocytes; oxidative stress; hydrogen peroxide; reactive oxygen species
• ISSN: 1226-2587; 2288-9507

H 2 O 2 는 세포에서 산화 스트레스를 유발하여 세포 성장, 증식, 노화 및 사멸에 영향을 미치는 일종의 활성산소종(ROS)이다. 본 연구의 목적은 H 2 O 2 의 세포 독성을 완화시키는 활성 펩타이드를 찾는 것이다. 잠재적인 활성 펩타이드의 서열을 예측하기 위해서 위치 스캐닝 합성 테트라펩타이드 조합 라이브러리를 탐색하였다. H 2 O 2 로 유도된 인간 각질형성세포(HaCaT 세포)의 사멸에 대한 펩타이드 풀들의 완화 효과를 비교한 결과, 다양한 활성 펩타이드의 시퀀스가 예측되었다. 특히 시스테인(C) 잔기를 함유한 펩타이드가 활성이 있을 것으로 예측되었다. 후속 실험에서 C-NH 2 , CC-NH 2 , CCC-NH 2 , CCCC-NH 2 등의 길이가 다른 시스테인 함유 펩타이드들의 세포 독성과 활성을 조사하였다. C-NH 2 및 CC-NH 2 는 1.0 mM 이하에서 유의한 세포 독성이 없었지만 CCC-NH 2 및 CCCC-NH 2 는 상대적으로 강한 세포 독성을 보였다. C-NH 2 와 CC-NH 2 는 H 2 O 2 로 유도된 세포 독성을 완화시켰다. CC-NH 2 는 C-NH 2 , C, N-아세틸 시스테인(NAC) 및 글루타티온(GSH)보다 세포 보호 효과가 높았다. 유세포 분석법으로 세포 내 ROS를 측정하였을 때, H 2 O 2 는 ROS의 생성을 증가시켰다.H 2 O 2 노출 조건에서 CC-NH 2 는 C-NH 2 보다는 더 효과적으로 ROS 생성을 억제하였고, C, NAC, GSH 만큼 효과적이었다. 본 연구의 결과는 다양한 시스테인 함유 펩타이드 중 특히 CC-NH 2 가 H 2 O 2 로 유도된 세포 독성과 ROS 생성을 안전하고 효과적으로 완화시키는 항산화 특성이 있음을 시사한다. Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is a type of active oxygen species (ROS) that causes oxidative stress in cells and affects cell growth, proliferation, senescence, and death. The purpose of this study is to find active peptides that attenuate cytotoxicity of H 2 O 2 . A positional scanning synthetic tetrapeptide combinatorial library was screened to predict the sequence of potentially active peptides. As a result of comparing the effect of peptide pools on H 2 O 2 -induced death of human keratinocytes (HaCaT cells), various active peptide sequences were predicted. Especially, peptides containing cysteine (C) residue were predicted to be active. In follow-up experiments, the cytotoxicity and activity of cysteine-containing peptides of different lengths, such as C-NH 2 , CC-NH 2 , CCC-NH 2 , and CCCC-NH 2 were examined. C-NH 2 and CC-NH 2 showed no significant cytotoxicity up to 1.0 mM, but CCC-NH 2 , and CCCC-NH 2 showed relatively strong cytotoxicity. C-NH 2 and CC-NH 2 alleviated H 2 O 2 -induced cytotoxicity. CC-NH 2 was more cytoprotective compared to C-NH 2 , C, N-acetyl cysteine (NAC), and glutathione (GSH). When intracellular ROS was measured by flow cytometry, H 2 O 2 increased ROS production, and CC-NH 2 suppressed ROS production more effectively than C-NH 2 , and it was as effective as C, NAC, and GSH. This study suggests that CC-NH 2 of the cysteine-containing peptides of different lengths has an antioxidant property that safely and effectively alleviates H 2 O 2 -induced cytotoxicity and ROS production.