基于In Silicon模拟消化的北极虾DPP-Ⅳ抑制肽活性分析

北极虾具有很高的营养价值,在食品领域已引起越来越多的关注。对北极虾蛋白进行In Silicon模拟消化获得寡肽,通过PeptideRanker活性评分及理化性质分析,从中筛选出具有潜在生物活性的寡肽。使用ToxinPred分析和BIOPEP-UWM生物活性预测,发现部分寡肽具有二肽基肽酶-Ⅳ(dipeptidyl peptidase-Ⅳ,DPP-Ⅳ)抑制活性,最终确定WFP（一种三肽,Trp-Phe-Pro）具有最优的DPP-Ⅳ抑制活性肽。分子对接表明,WFP和DPP-Ⅳ能够形成稳定的复合物,其结合能为-6.93 kcal/mol,进一步研究表明,WFP通过与DPP-Ⅳ S1、S2、S3三个活性口袋中的9个氨基酸残基发生相互作用而抑制其活性。本研究为阐释北极虾营养价值及生物活性肽的开发提供了理论依据。     

基于生物信息学稻米半胱氨酸蛋白酶抑制剂来源生物活性肽的虚拟筛选及分子对接研究

稻米半胱氨酸蛋白酶抑制剂(Oryzacystatin,OC)是除贮藏蛋白外一类重要的稻米蛋白,为筛选稻米OC来源的生物活性肽,以稻米OC蛋白质序列为对象进行生物信息学分析和计算机辅助酶解,建立OC蛋白虚拟模拟胃肠道消化产物的肽数据库,预测其生物活性肽序列.进一步结合分子对接虚拟筛选具有结合潜力的活性肽并探讨其与靶蛋白的...     

发酵动物性食品来源生物活性肽研究进展

动物性食品来源的发酵食品具有独特的口感、风味和天然的益生功能,是生物活性肽的天然宝库,目前,已有大量生物活性肽从中分离鉴定出来,并通过实验验证了生理功能。文章综述了发酵动物性食品来源生物活性肽的分类、提取、分离纯化和结构分析方法,并阐述了各种方法在干腌火腿、奶酪等发酵动物性食品中的应用,以期为进一步挖掘目标生物活性肽提供参考。为了提高科研效率,一些生物信息学网址提供的软件和功能团模型可实现对肽段进行高效的虚拟筛选,结合分子对接和分子动力学模拟等新型生物信息学技术,阐明生物活性肽发挥功能活性的作用机制,文章深入分析生物活性肽肽段序列常用的生物信息学研究工具,并且探讨了发酵动物性食品中生物活性肽的形成机理,旨在为进一步研究发酵动物性食品的加工过程对其生物活性肽的活性和含量的影响提供参考。     

白啤中二肽基肽酶-IV抑制肽的虚拟筛选及活性分析

以青岛白啤作为研究对象,建立一种快速筛选二肽基肽酶-IV（dipeptidyl peptidase-IV,DPP-IV）抑制活性肽的方法。白啤经超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱结合De novo软件鉴定出肽段序列,确定了置信度较高的68 条肽段。应用Peptide Ranker对68 条肽段进行生物活性评分,筛选出评分大于0.5的4 条肽段,同时又根据先前文献对抑制DPP-IV活性肽的氨基酸位点研究报道,筛选出13 条肽段。对筛选出的17 条肽段进行吸收、代谢及毒性预测及分子对接评价,选定了VPFPHTP和LAKLQR两条潜在抑制DPP-IV活性肽段。通过肽段与DPP-IV分子对接构象图表明,选定的2 条活性肽均能以氢键及疏水作用紧密结合DPP-IV,从而抑制其活性。利用体外方法验证2 条活性肽抑制DPP-IV活性,结果显示2 条肽段具有明显的DPP-IV抑制活性。     

α-乳白蛋白源ACE抑制肽快速筛选及验证

采用生物信息学手段，利用在线工具对α-乳白蛋白进行虚拟酶解，通过对活性肽的活性、毒性及理化性质进行预测，并结合分子对接的方法实现快速精准筛选新的血管紧张素转化酶（angiotensin I-converting enzyme，ACE）抑制肽Pro-Glu-Trp（PEW）。通过固相合成法制备出活性肽PEW进行体外活性验证，其半抑制浓度（IC50）为3?130?μmol/L。全柔性分子对接模拟结果表明，PEW与ACE活性口袋S1相互作用可能是其具有ACE抑制活性的主要原因，氢键、疏水作用力、静电力是维持两者结合的主要作用力。与传统方法相比，本研究可以快速高效地筛选出ACE抑制肽，为食源性活性肽的快速筛选提供了新思路。     

酪蛋白体外消化过程中DPP-IV抑制活性的变化规律及其机制分析

近年来二肽基肽酶(dipeptidyl peptidase Ⅳ,DPP-Ⅳ)抑制肽已成为辅助治疗糖尿病的重要手段。本实验以牛乳酪蛋白为研究对象,采用体外胃肠消化模型水解,研究酪蛋白在消化过程中的消化特性和DPP-Ⅳ抑制活性变化情况,并采用液相色谱串联质谱法分析消化过程中DPP-Ⅳ抑制肽典型特征结构序列变化规律,旨在寻找酪蛋白在消化过程中DPP-Ⅳ抑制活性变化机制与典型结构肽变化之间的关系。结果显示:消化特性上,酪蛋白在消化过程中水解度及消化率均随消化时间延长而增加,而其消化产物的DPP-Ⅳ抑制率与未消化产物相比总体上也处于增加趋势,并于240 min时达到最高值58.04%,为120 min胃消化产物的2倍左右(23.22%),水解度及蛋白消化率与DPP-Ⅳ抑制活性之间可能存在某种关联。进一步基于液相色谱串联质谱法分析酪蛋白消化产物中具有DPP-Ⅳ抑制肽典型特征结构(Xaa-Pro/Ala-及Trp-Xaa-,以下均简称特征肽)肽段,胃蛋白酶消化产物中共鉴定出25条特征肽,分子质量主要集中在大于5 kDa,而胰酶消化组分共鉴定出48条特征肽,分子质量集中在小于1 kDa,结合热图结果,发现特征肽段数目及含量均随消化时间呈现增加趋势,与DPP-Ⅳ抑制活性变化规律类似,揭示了酪蛋白消化过程中DPP-Ⅳ抑制活性变化机制与Xaa-Pro/Ala-及Trp-Xaa-肽数目及含量紧密相关。     

基于分子对接虚拟筛选含酪氨酸残基的ACE抑制三肽

为获得含酪氨酸残基的ACE抑制三肽,借助在线Novopro数据库构建C端为酪氨酸的三肽进行虚拟筛选,得到具有ACE-C结构域选择性抑制的三肽,预测其生物活性、水溶性、肠胃吸收性、代谢和毒性等性质,运用分子对接计算出与血管紧张素转化酶（angiotensin-? converting enzyme,ACE）具有高度亲和力的四种ACE抑制肽RWY、FRY、YRY和RFY并进行体外ACE抑制活性测定,探讨结合位点与作用关系。结果表明,经筛选得到的四种三肽RWY、FRY、YRY、RFY具有明显的ACE抑制活性,IC₅₀值分别为228.67、113.10、272.61、101.00 μmol/L。分子对接虚拟结果显示,RWY、FRY、YRY、RFY均与S₁′口袋高度亲和,产生氢键相互作用,其中与S₁′口袋结合产生2条氢键的RFY的抑制效果最佳。本文利用生物信息学原理,针对性筛选ACE-C结构域选择性抑制的酪氨酸三肽,为ACE抑制肽的高速筛选提供新的可能性。     

驼乳乳铁蛋白DPP-IV抑制肽的筛选验证及其防治糖尿病潜在作用机制探究

目的:结合生物信息学,从驼乳乳铁蛋白（Lactoferrin,LF）中筛选DPP-IV（Dipeptidyl peptidase IV,DPP-IV）抑制肽,并利用网络药理学探讨筛选肽段对糖尿病的潜在作用机制。方法:利用BIOPEP网站模拟酶切LF序列产生多条肽段,结合多肽数据库及分子对接筛选潜在的DPP-IV抑制肽,选择其中四条进行人工合成,验证其DPP-IV抑制活性,通过分子对接分析肽段与DPP-IV分子间相互作用方式,Lineweaver-Burk方法分析肽段抑制模式。选择抑制作用较强的GPQY进行网络药理学分析,预测其对糖尿病的潜在作用机制。采用Swiss Target Prediction和GeneCards数据库挖掘GPQY及糖尿病的作用靶点,String数据库获取蛋白与蛋白互作关系,Cytoscape 3.9.0软件构建PPI网络,DAVID数据库对靶点进行GO与KEGG通路富集分析。结果:筛选验证获得2条DPP-IV抑制GPQY和EACAF,其半抑制浓度（IC₅₀）值分别为348.27±16.11和1024.89±19.67 μmol/L,抑制模式分析表明GPQY为竞争性抑制,EACAF为混合型抑制。分子对接结果显示两条肽段通过氢键、疏水作用和静电作用与DPP-IV结合。由PPI网络筛选到GPQY有STAT3、MMP9、SRC、MAPK1等25个核心作用靶点,KEGG通路富集显示GPQY防治糖尿病通路涉及IL-17信号通路、肿瘤坏死因子（TNF）信号通路、肾素-血管紧张素系统、细胞凋亡等。 结论:驼乳LF是DPP-IV抑制肽的良好来源,由其获得的四肽GPQY可通过多靶点、多通路参与炎症反应,影响细胞增殖分化等多方面防治糖尿病及其并发症。     

大河乌猪火腿中新型α-葡萄糖苷酶抑制肽的分离、鉴定及活性研究

大河乌猪火腿在发酵和后熟过程中蛋白质降解可产生丰富的生物活性肽。为探究大河乌猪火腿中是否存在α-葡萄糖苷酶抑制肽及其活性,以大河乌猪火腿为研究对象,通过超滤分离方法制备了不同分子质量的火腿肽;以α-葡萄糖苷酶抑制率为指标,采用肽组学结合生物信息学分析方法对火腿肽进行鉴定、筛选和活性研究。结果表明：分子质量小于3 kDa的大河乌猪火腿肽具有良好的α-葡萄糖苷酶抑制活性。从大河乌猪火腿中共鉴定出143条主要来源于肌球蛋白、肌钙蛋白和β-烯醇化酶的肽序列,进一步筛选出的肽段IEEALGDK具有良好的α-葡萄糖苷酶抑制活性(IC₅₀值为1.42 mg/mL)。BIOPEP-UWM数据库检索结果显示,肽段IEEALGDK为新型的生物活性肽。肽的稳定性研究表明,肽段IEEALGDK具有较好的热稳定性、耐酸碱性和胃肠道消化稳定性。分子对接结果显示,肽段IEEALGDK主要通过氢键和疏水相互作用占据α-葡萄糖苷酶的活性残基位点Arg594、Arg727、Arg799和Arg467发挥活性作用。大河乌猪火腿的肽段IEEALGDK为新型生物活性肽,具有良好的α-葡萄糖苷酶抑制活性,研...     

大米谷蛋白模拟酶解释放生物活性肽的研究

目的 通过对大米谷蛋白的模拟酶解及生物信息学分析, 评价大米谷蛋白作为生物活性肽前体的潜在价值。方法 首先, 利用计算机在UniProt蛋白质数据库中查找大米谷蛋白的序列, 使用BIOPEP活性肽数据库对所选的3条序列进行模拟酶解, 并同时对酶解产生的肽片段数量、分子量及其氨基酸组成进行统计分析。然后, 将模拟酶解产生的肽片段序列与BIOPEP数据库中已有记载的生物活性肽序列进行对比, 筛选出具有生物活性的肽片段。最后, 对模拟酶解产生的生物活性肽进行致敏性和毒性预测。结果 胃蛋白酶和木瓜蛋白酶是最适合水解大米谷蛋白的两种酶。大米谷蛋白酶解可产生许多生物活性肽, 其中出现频率最高的是二肽基肽酶Ⅳ (dipeptidyl peptidase-IV, DPP-IV)抑制肽和血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme, ACE)抑制肽。大米谷蛋白本身无潜在致敏性, 且其经过计算机模拟酶解得到的DPP-IV抑制肽和ACE抑制肽均无细胞毒性。结论 大米谷蛋白可作为酶解释放DPP-IV抑制肽和ACE抑制肽的良好前体, 本研究为大米谷蛋白酶解生产生物活性肽提供了理论指导。     

马氏珍珠贝来源DPP-IV抑制活性肽的虚拟筛选及其作用机制

为了快速发现马氏珍珠贝来源二肽基肽酶IV（dipeptidyl peptidase IV,DPP-IV）抑制活性肽,本研究利用数据库中20个已报道的DPP-IV抑制肽组成训练集,构建了药效团模型并通过测试集分子和Fisher随机验证法对模型进行了评估。利用在线网站PeptideCutter,以珍珠贝肉蛋白为原料,进行虚拟酶解。使用最优药效团模型（Hypo1）对虚拟酶解获得的192个低分子肽（氨基酸数小于或等于5）进行初步筛选,接着以分子对接的方法进一步筛选,并且对潜在的DPP-IV抑制活性肽进行固相合成,体外验证其活性并分析其作用机制。结果表明,药效团结合分子对接技术筛选了4个理论上可能具有高活性的DPP-IV抑制肽,即LPIY、VQDR、PIY和APSL。其中,VQDR、PIY没有表现出抑制活性,而LPIY和APSL具有较高的DPP-IV抑制活性,其IC₅₀值分别为521.19 和258.67 μmol/L。与DPP-IV相互作用的机理表明,肽LPIY和APSL与DPP-IV活性口袋中的氨基酸残基形成了多个氢键,且N-端第二个位置的脯氨酸（P）也均与活性口袋中的残基形成了Pi-Alkyl作用,因此促进了LPIY和APSL的DPP-IV抑制作用。本研究为高效筛选珍珠贝来源的DPP-IV抑制肽提供了理论方法。     

海参低聚肽的高通量HPLC-MS/MS分析鉴定和活性筛选

目的:海参低聚肽中肽段的分析鉴定及活性筛选。方法:采用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)分析鉴定海参低聚肽中的肽段及来源蛋白质,利用在线数据库及构效关系进行降压肽的活性筛选。结果:海参低聚肽中共鉴定到88个小分子肽段,含有大量未经报道的小分子活性肽,来源于19种海参蛋白,主要为胶原蛋白、α-Ⅰ型胶原蛋白、富含甘氨酸的胶原蛋白、Ⅱ型胶原纤维及细胞外基质蛋白3等。经在线数据库活性筛选共获得9个潜在降高血压活性肽,进一步结合构效关系分析发现核心肽段KFPPPM、WEPPTFDGGRP、NPSPPF、FDGPEGPR和RPQYPQYPS具有潜在的降压活性,有望开发为降压肽。结论:该方法能简便快速、高通量、高效率的分析鉴定海参低聚肽中的多个肽段,实现复杂基质样品中多个肽段的快速检测及高效活性筛选,具有潜在的应用价值。     

豆粕血管紧张素转化酶抑制肽的结构鉴定及作用机制解析

以大豆粕为原材料,利用超声辅助酶解技术、超滤-?KTA层析相结合的方法分离纯化获取豆粕酶解产物中血管紧张素转化酶（angiotensin-converting enzyme,ACE）抑制肽,对其分子质量分布进行研究,后通过质谱分析与分子对接技术鉴定并筛选出ACE抑制活性肽的氨基酸序列,经固相合成肽序列,检测其ACE抑制肽的活性并基于分子对接技术探索其抑制机制。结果表明：经超声辅助酶解提取获得的豆粕肽分子质量主要分布在6 000 Da以下;根据分子对接的最低预测自由能筛选出的GVRP（－8.44 kcal/mol）和IIVTP（－9.04 kcal/mol）可以抑制ACE活性,半抑制浓度（50% inhibitory concentration,IC50）分别为（84±0.06）、（77±0.08）μmol/L;分子对接结果表明：GVRP、IIVTP能够与ACE的活性口袋S1、S1′、S2形成氢键相互作用,共有的过近接触（3.5 ?范围内）ACE氨基酸残基为His513、Ala354和Glu384。本研究基于串联质谱与分子对接技术,建立从混合多肽中快速鉴定、筛选活性多肽的方法,探究活性多肽与ACE稳定结合并体现其ACE活性的抑制机制,为后续的深入研究提供一定参考。     

利用牡蛎制备DPP-IV抑制肽及其活性分析

以牡蛎肉为原料制备二肽基肽酶-IV（dipeptidyl peptidase-IV,DPP-IV,EC 3.4.14.5）抑制肽。通过对比5 种蛋白酶（木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、胰酶、中性蛋白酶和复合蛋白酶）制备的酶解液对DPP-IV的抑制活性,发现胰酶制备的酶解液对DPP-IV抑制效果最好。通过优化胰酶酶解条件,确定最优酶解条件为加酶量0.8%、pH 8.0、温度37 ℃,酶解时间90 min。酶解液经超滤、Sephadex G-15和高效液相色谱分离纯化,获得肽片段。通过质谱鉴定筛选得到2 种肽段的序列为Glu-Ile-Thr-Ala-Leu-Ala-Pro-Ser-Thr-Met-Lys（EITALAPSTMK）和Ile-Leu-Ala-Pro-Pro-Glu-Arg（ILAPPER）。利用BIOPEP在线模拟分析了这2 个肽的胃肠液消化特性。采用固相合成法合成肽段APSTM和ILAPPER,并应用于DPP-IV抑制活性研究。结果显示,2 个肽段的IC50值分别为354.81 μmol/L和16.98 μmol/L。分子对接结果表明,抑制肽与DPP-IV的活性部位主要以氢键、范德华力和π键相互作用为主。本研究通过酶解牡蛎肉制备高抑制活性的DPP-IV抑制肽,为以牡蛎为原料的功能性食品开发利用提供了理论基础。