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        馬氏珍珠貝肉蛋白水解特征及其ACE抑制肽的篩選

        2022-03-05 08:53:58蘇繼磊
        食品科學(xué) 2022年4期

        李 姣,蘇繼磊,陳 敏,尹 浩

        (1.中國科學(xué)院南海海洋研究所,中國科學(xué)院熱帶海洋生物資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510301;2.中國科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院,北京 100049)

        高血壓是各種心腦血管疾病發(fā)生發(fā)展的主要病因之一,預(yù)計到2025年,發(fā)病人數(shù)將超過15億[1]。在高血壓的發(fā)病機(jī)理中,血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)起著至關(guān)重要的作用,它一方面可以催化血管緊張素I轉(zhuǎn)化為血管緊張素II,另一方面它還促進(jìn)緩激肽的降解,這兩個行為均會引起血壓的升高[2-4]。因此,抑制ACE是目前臨床上治療高血壓的有效方法?,F(xiàn)階段常用的ACE抑制劑包括卡托普利、依那普利和貝那普利等。然而,這些化學(xué)合成的藥物通常表現(xiàn)出一些顯而易見的不良作用[5-7]。根據(jù)最近的文獻(xiàn)報道,某些食品諸如大豆、牛奶、魚蝦貝類的肉中含有豐富的蛋白質(zhì),它們的蛋白水解物呈現(xiàn)出一定生物活性,如抗氧化、降壓、抗菌及降血糖等[8-12]。因此大量研究開始致力于從天然無毒的食品蛋白水解物中開發(fā)用于治療高血壓的活性肽,而對蛋白水解物的水解特征及起活性作用的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究是開發(fā)高價值活性肽最重要的一步。

        馬氏珍珠貝(Pinctada fucata)是我國南方沿海地帶用作珍珠培育的經(jīng)濟(jì)貝類,然而,珍珠貝經(jīng)采珠后,其貝肉大多僅具有食用價值。因此,使用蛋白酶對貝肉進(jìn)行酶解,開發(fā)珍珠貝肉的附加價值,是實(shí)現(xiàn)珍珠貝蛋白資源高效利用的關(guān)鍵步驟。目前,對珍珠貝蛋白的酶解多集中在抗氧化、ACE抑制、促進(jìn)創(chuàng)傷愈合等活性的研究[13-16]。其研究思路大多以活性為追蹤目標(biāo),利用傳統(tǒng)的分離純化方法鑒定出活性肽,方法繁瑣復(fù)雜,費(fèi)時耗力,且純化出的活性肽可能是由某幾個肽組成的共洗脫組分,對于單個活性肽的鑒定依然很困難,并且鑒定出的肽的特征及活性機(jī)理仍不可知。

        近年來,隨著生物信息學(xué)的發(fā)展,大量具有預(yù)測肽序列及其理化特征的數(shù)據(jù)庫應(yīng)運(yùn)而生,給多肽的初步篩選提供了極大的便捷。并且,計算機(jī)輔助藥物篩選技術(shù)的更新對多肽篩選及大分子和小分子之間相互作用機(jī)制的研究也起到了推動作用。BIOPEP、PeptideCutter等各大網(wǎng)站被用于預(yù)測從特定蛋白質(zhì)中釋放出來的活性肽序列[17-21],然而,這些網(wǎng)站采用的是虛擬酶解法,其釋放出的肽段可能在真實(shí)酶解中并不存在,因?yàn)檎鎸?shí)酶解釋放出的活性肽序列受蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)、酶解溫度及pH值等各種條件的影響。Fu等[22]采用虛擬酶解與體外真實(shí)酶解相結(jié)合研究了膠原蛋白α-1(I)和α-2(I)的酶解情況,發(fā)現(xiàn)胃蛋白酶酶解產(chǎn)物中經(jīng)鑒定有序列為Gly-Pro-Arg-Gly-Phe的ACE抑制肽,然而,其在虛擬酶解中并未被發(fā)現(xiàn),這主要是因?yàn)樘摂M酶解中預(yù)測的肽是理論上釋放的肽序列,而真實(shí)酶解則受多種外部條件的影響。因此,只有將酶解活性實(shí)驗(yàn)與以計算機(jī)為輔助的篩選相結(jié)合,才能高效地篩選出高活性的目標(biāo)肽段。

        本研究采用超濾及凝膠色譜Sephadex G-25對馬氏珍珠貝肉酶解物進(jìn)行初步分離,獲得相對高活性的ACE抑制組分F2和F3。本實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谘芯狂R氏珍珠貝肉在不同酶解時間下的分子質(zhì)量變化,以及隨著酶解時間一些特征峰的變化,并對F2、F3組分進(jìn)行鑒定,從而解析酶解物中活性肽的結(jié)構(gòu)特征,最后采用分子對接的方法篩選其中潛在的ACE抑制肽,對其抑制機(jī)理進(jìn)行初探,以期為珍珠貝來源活性肽應(yīng)用于降血壓功能性食品和藥品開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        珍珠貝肉購于湛江海鮮市場,解凍后使用研磨機(jī)磨碎,采用貝肉-異丙醇1∶4(g/mL)脫脂3 h后,將其晾在空氣中干燥并貯存在-20 ℃以備用。

        堿性蛋白酶(200 000 U/g) 廣西南寧龐博生物工程有限公司;馬尿酰-組氨酸-亮氨酸(hippuryl-histidylleucine,HHL)、ACE(來自兔肺) 美國Sigma 公司;截留分子質(zhì)量為3 kDa的超濾管 美國Millipore 公司;合成肽(純度>98%) 吉爾生化(上海)有限公司;其他試劑均為分析純或色譜純。

        1.2 儀器與設(shè)備

        DK-8D數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇金怡儀器科技有限公司; 5810R臺式高速大容量離心機(jī) 德國艾本得公司;冷凍干燥機(jī) 德國Christ公司;電泳儀 北京君意東方電泳設(shè)備有限公司;1260分析型高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)儀 美國Agilent公司;Impact X高分辨四極桿飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜 美國Bruker公司。

        1.3 方法

        1.3.1 酶解物的制備

        稱取一定量脫脂后的珍珠貝肉干,加入堿性蛋白酶酶解,溫度50 ℃,pH 10.0,底物質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%,酶-底物比8 000 U/g,酶解時間分別為2、4、6、8、10 h。酶解結(jié)束后將酶解產(chǎn)物放入沸水15 min滅酶活,接著8 000×g離心20 min,得上清液,過0.45 μm濾膜,即得珍珠貝肉酶解物,凍干,存放在-20 ℃下備用。

        1.3.2 酶解物的Tricine-十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)

        分別配制18%分離膠及5%濃縮膠,灌膠后等待膠凝固。將不同酶解時間的酶解物溶于水中,配制成 100 mg/mL多肽溶液。吸取多肽溶液20 μL,加入同等體積上樣緩沖液,煮沸6 min,離心3 min,分別吸取20 μL多肽與上樣緩沖液的混合溶液到膠孔中,以60 V電壓將混合液在濃縮膠中壓縮成一條線后,再以100 V電壓跑分離膠。電泳完畢后加入固定液固定條帶30 min,加入考馬斯亮藍(lán)R250染色1 h,隨后脫色至背景顏色完全褪去。

        1.3.3 酶解物的分子質(zhì)量分布測定

        配制1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品(細(xì)胞色素C、胰島素、抑肽酶、VB12、N-HHL水合物),上樣10 μL,經(jīng)Agilent Bio SEC-5柱等度洗脫,洗脫液為0.5 mol/L磷酸緩沖液(含2 mol/L NaCl),流速0.5 mL/min,繪制出標(biāo)準(zhǔn)品與洗脫時間之間的標(biāo)準(zhǔn)曲線。同時,將樣品配制成10 mg/mL,上樣到HPLC系統(tǒng)中,在與標(biāo)準(zhǔn)品同樣的條件下洗脫,對照標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算出樣品的分子質(zhì)量分布。

        1.3.4 酶解物在反相高效液相色譜(reversed-phase high performance liquid chromatography,RP-HPLC)上的洗脫

        將不同水解時間的酶解物上樣到RP-HPLC中,觀察不同酶解時間樣品的洗脫情況,進(jìn)樣20 μL,流速為1 mL/min,流動相A為0.1%三氟乙酸溶液,B為甲醇(色譜純),洗脫程序?yàn)椋?~5 min,99% A、1% B;5~35 min,99%~39% A、1%~61% B;35~38 min,39%~0% A、61%~100% B;38~46 min,0% A、100% B;46~48 min,0%~99% A、100%~1% B;48~56 min,99% A、1% B平衡至初始狀態(tài)。

        1.3.5 酶解物初分離及鑒定

        將酶解物經(jīng)超濾管(截留分子質(zhì)量為3 kDa)及Sephadex G-25凝膠過濾柱(3.5 cm×30 cm)進(jìn)行初步分離,活性跟蹤得到2個ACE抑制活性相對較強(qiáng)的組分F2、F3,采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜對這兩組分進(jìn)行質(zhì)譜鑒定。將F2、F3組分配制成一定質(zhì)量濃度的溶液(20 μL,10 mg/mL),上樣到安捷倫液相色譜系統(tǒng)中,色譜柱為安捷倫ODS-C18柱(4.6 mm×150 mm,5 μm),洗脫液A為0.1%甲酸溶液,洗脫液B為甲醇(色譜純),洗脫梯度為:0~5 min,99%A、1% B;5~65 min,99%~39% A、1%~61% B。流速為1.0 mL/min。質(zhì)譜為電噴霧電離源的maXis Impact MS質(zhì)譜儀,以正離子模式進(jìn)行,m/z范圍為200~3 000。其他質(zhì)譜參數(shù)設(shè)置如下:干燥溫度180 ℃,電噴霧毛細(xì)管電壓4.5 kV,干氣流量4.0 L/ min。本研究采用PEAKS Studio 8.5中的從頭測序法對質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行解析,母離子和碎片離子分別設(shè)置為10-5、0.02 Da,僅保留具有高平均置信度(average local confidence,ALC)值(>85%)的肽序列。

        1.3.6 潛在的ACE抑制肽篩選及合成

        為了篩選潛在的ACE抑制肽,使用Autodock vina對鑒定的肽進(jìn)行分子對接。ACE的晶體結(jié)構(gòu)(編碼:4APH)從PDB網(wǎng)站(http://www.pdb.org)下載獲得。刪除了水和原始配體,并為受體蛋白添加了極性氫原子,隨后該受體由Autodock Tools(版本1.5.6)保存為pdbqt文件。配體小分子結(jié)構(gòu)由ChemOffice 2018生成,也使用Autodock工具打開,并自動添加了Gasteiger電荷,設(shè)置旋轉(zhuǎn)鍵,保存為pdbqt文件。對接時采用文獻(xiàn)[23]方法,搜索空間中心坐標(biāo)為center_x=12.41,center_y= -4.333,center_z=-18.973,搜索空間大小為size_x=34, size_y=36,size_z=52,對接的結(jié)果以結(jié)合能值表示,值越低代表小分子與蛋白結(jié)合得越緊,其抑制活性越強(qiáng)。使用PyMOL分析具有最低結(jié)合能的穩(wěn)定構(gòu)象,然后生成3D圖以顯示肽與ACE之間相互作用的最佳構(gòu)象。另外,使用Discovery Studio Visualizer可視化軟件獲得2D圖。并且,多肽等電點(diǎn)(pI)、凈電荷及水溶性通過多肽特性計算網(wǎng)站獲得(https://pepcalc.com/)[24]。通過比較結(jié)合能,篩選活性肽進(jìn)行固相合成以驗(yàn)證其活性。

        1.3.7 ACE抑制活性的測定

        根據(jù)Lan等[25]的方法作修改。首先,將實(shí)驗(yàn)所需的所有試劑溶解在硼酸鹽緩沖液(100 mmol/L硼酸鹽,300 mmol/L NaCl,pH 8.3)中,將30 μL 5 mmol/L HHL和10 μL的樣品溶液混合,在37 ℃下預(yù)熱6 min。同時,用10 μL硼酸鹽緩沖液代替10 μL樣品溶液制備空白溶液。然后,將30 μL預(yù)熱過的ACE溶液(0.1 U)分別加入到空白和樣品溶液中,37 ℃保溫反應(yīng)30 min,最后通過添加60 μL 0.1 mol/L HCl溶液終止整個反應(yīng)。馬尿酸的含量通過RP-HPLC測定,用25%乙腈和75% milli-Q水(0.05% TFA)作為流動相進(jìn)行等度洗脫,流速為 1 mL/min,于228 nm波長處檢測馬尿酸的吸收峰。ACE抑制活性由下式計算:

        式中:A1為空白溶液中馬尿酸峰面積;A2為含多肽的樣品液中馬尿酸峰面積。

        1.4 統(tǒng)計分析

        使用GraphPad Prism 8.0.1繪制圖形,對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA),所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次,數(shù)據(jù)表示為±s,P<0.05,差異顯著。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 珍珠貝肉不同酶解時間樣品的Tricine-SDS-PAGE

        如圖1所示,泳道1可以看出珍珠貝肉中的蛋白種類繁多,分子質(zhì)量多集中在10~35 kDa之間。酶解2 h后大于35 kDa的條帶基本消失,出現(xiàn)了大量小于35 kDa甚至10 kDa左右的條帶。而酶解到第10小時,10~35 kDa之間的條帶也消失,說明酶解產(chǎn)生了大量10 kDa以下的肽,這些分子質(zhì)量較小的肽難以通過電泳完全跑開。在整個酶解過程中,有一條35 kDa左右的蛋白條帶始終存在,推測它可能是珍珠貝肉中某種或幾種難以被堿性蛋白酶酶解的蛋白。

        圖1 珍珠貝肉蛋白水提物及其不同酶解時間酶解物的Tricine-SDS-PAGEFig. 1 Tricine-SDS-PAGE patterns of water-soluble protein extracted from P. fucata meat and its hydrolysates at different hydrolysis times

        2.2 珍珠貝肉酶解物的分子質(zhì)量分布特征

        由表1可知,酶解2 h后,蛋白可能只是初步降解,產(chǎn)生的肽段分子質(zhì)量仍在3 000 Da以上。在酶解時間達(dá)到4 h時,產(chǎn)生了大量小于3 000 Da的多肽,占總量的28.39%。在酶解時間為10 h時,產(chǎn)生的低于500 Da小分子肽含量達(dá)到最高,為5.82%。隨著酶解時間的進(jìn)行,大分子蛋白含量逐漸降低,小分子肽含量逐漸升高,這是因?yàn)殡S著酶解的進(jìn)行,已產(chǎn)生的長肽鏈,可能再次被蛋白酶切割,導(dǎo)致了更多小分子肽的產(chǎn)生。同時,由于底物的消耗,反應(yīng)產(chǎn)物的生成,以及酶切位點(diǎn)的有限性,使得新的小分子肽段產(chǎn)生的速率變慢。

        表1 不同酶解時間酶解物的分子質(zhì)量分布Table 1 Molecular mass distribution of hydrolysates at different hydrolysis times

        2.3 RP-HPLC對不同酶解時間酶解物的表征

        如圖2所示,可以觀察到一個保留時間為20 min左右的特征峰(a),其在2、4、6、8、10 h酶解物樣品中峰面積比分別為3.69%、6.49%、9.23%、10.42%、12.46%。隨著酶解的進(jìn)行,其相對含量越來越大,特別是從2~4 h之間增加的幅度最大。根據(jù)文獻(xiàn)報道[26],具有ACE抑制活性肽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是含有大量疏水性氨基酸,這種疏水的特性會使得它們在反相柱上的保留時間相對較長,這與本研究相符,即疏水性的特征峰面積占比隨著酶解時間逐漸增大,說明疏水性的肽含量在逐漸增加,其ACE抑制活性隨著酶解進(jìn)行可能在逐漸增強(qiáng)。并且,實(shí)驗(yàn)中使用的堿性蛋白酶因具有廣泛的酶切位點(diǎn),也使得酶解過程中更易產(chǎn)生疏水性的末端氨基酸[5],含疏水性末端氨基酸的肽隨著酶解進(jìn)行逐漸累積。

        圖2 不同酶解時間酶解物在RP-HPLC上的洗脫Fig. 2 RP-HPLC profiles of hydrolysates at different hydrolysis times

        2.4 珍珠貝10 h酶解物活性肽的鑒定、篩選及理化特性

        在本研究中,10 h酶解物中小分子肽含量占比最大,并且據(jù)報道ACE抑制活性肽大多為小分子肽[27],因此,在本實(shí)驗(yàn)中選擇10 h的珍珠貝肉蛋白酶解物繼續(xù)進(jìn)行研究。采用超濾及凝膠色譜法對酶解物進(jìn)行初步的分離及活性跟蹤,經(jīng)Sephadex G-25柱洗脫后,收集了4個組分(圖3),發(fā)現(xiàn)F2和F3組分的ACE抑制活性最強(qiáng),因此采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜對這兩個組分進(jìn)行鑒定。以PEAKS Studio軟件對質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行de novo測序,選擇ALC值大于85%的肽段進(jìn)行分析。接著以Autodock vina軟件對這些肽段進(jìn)行分子對接,得到的理論結(jié)合能如表2所示。同時,通過在線網(wǎng)站對這些肽段的等電點(diǎn)、凈電荷及水溶性進(jìn)行了預(yù)測,發(fā)現(xiàn)其等電點(diǎn)范圍在0.67~10.9,凈電荷在-1~1之間,水溶性大部分都不好,說明它們的疏水性強(qiáng),而疏水性強(qiáng)的肽相對親水肽往往具有更高的生理活性[28]。可以看出PDFF、PPDPAAW、GLQW、FGPW、WFHAVFW、WHAFLW的結(jié)合能分別為-10.9、 -10.7、-10.6、-10.8、-10.8、-12.0 kcal/mol,相對其他的肽更低,與ACE結(jié)合得更為緊密,其活性可能更高,因此選擇這6個肽進(jìn)行了固相合成。

        圖3 Sephadex G-25的洗脫圖譜Fig. 3 Elution of hydrolysates on Sephadex G-25

        表2 F2及F3組分中肽段的鑒定及其他理化特征Table 2 Identification and physicochemical properties of peptides in fractions F2 and F3

        續(xù)表2

        2.5 合成肽的活性驗(yàn)證及構(gòu)效關(guān)系

        取合成肽適量,配制成1 mg/mL的肽溶液,采用1.3.7節(jié)方法測定每個樣品的ACE抑制活性,結(jié)果如圖4 所示,可知,除了FGPW外,PDFF、PPDPAAW、GLQW、WFHAVFW及WHAFLW均表現(xiàn)出不同程度的ACE抑制活性,特別是肽WFHAVFW及WHAFLW,在 1 mg/mL時,其ACE抑制率分別達(dá)到了(95.57±0.37)%及(98.59±0.08)%。因此,肽WHAFLW相比于其他合成肽具有更高的ACE抑制活性,經(jīng)鑒定,其二級質(zhì)譜圖如圖5所示。將活性最高的WHAFLW稀釋一系列梯度濃度,測得其IC50值為52.39 μmol/L。因此,該肽可作降壓藥物的先導(dǎo)物以進(jìn)行后續(xù)的研究開發(fā)。WFHAVFW及WHAFLW這兩條多肽序列的共同特點(diǎn)是兩端均有疏水性極強(qiáng)的Trp(W),且中間位置均包含帶正電的氨基酸His(H)。推測正是這個特征使得它們具有相對更高的ACE抑制活性。

        圖4 合成肽的ACE抑制率Fig. 4 ACE inhibitory rates of synthetic peptides

        圖5 六肽WHAFLW的二級質(zhì)譜信息Fig. 5 MS/MS spectrum of hexapeptide WHAFLW

        最近的構(gòu)效關(guān)系表明,分子質(zhì)量過大或過小的肽均不利于與ACE結(jié)合,其ACE抑制活性相對更低,最有潛力的ACE抑制肽由5個或6個氨基酸組成[27]。其次,C端具有疏水性氨基酸(Trp、Leu、IIe等),N端具有芳香族氨基酸(Trp、Tyr等),有利于ACE抑制活性的增加。并且,肽序列中如果含有帶正電的氨基酸(比如Lys、Arg、His),也會增強(qiáng)其抑制ACE的能力,其原因是疏水性的氨基酸容易接近ACE活性口袋中的疏水性殘基,與其形成相互作用。同時,帶正電的氨基酸因?yàn)榕cACE的C端活性口袋中帶負(fù)電的氨基酸(Glu403、Glu162)結(jié)合,因此相比于N端,抑制劑更傾向于與C端結(jié)合,從而增強(qiáng)了ACE抑制活性。本研究2個高活性肽也是因?yàn)閮啥撕惺杷约娣枷阕灏被酺rp,中間帶有正電性氨基酸His,從而使得其ACE抑制活性增強(qiáng)。Girgih等[29]報道了四肽WVYY和三肽WYT就是因?yàn)镃-端氨基酸不同導(dǎo)致了活性差異,四肽WVYY的IC50為27 μmol/L,而WYT的IC50值為547 μmol/L,認(rèn)為C-端的第3位置疏水性的Val(V),以及C端第1、2位置的2個疏水性Tyr(Y)促進(jìn)了WVYY中ACE抑制活性的增強(qiáng),而WYT則由于C端有1個親水性的氨基酸蘇氨酸(T),減弱了其ACE抑制活性,可見C端的疏水性對ACE抑制活性起重要作用。本研究2個高活性肽兩端的Trp(W)也是一種高度疏水的氨基酸,常見的氨基酸疏水順序如下:F>L=I> W=Y>V>M>P>C>A>G>T>S>K>Q>N>H>E> D>R。Xie Jingli等[30]對一種微藻蛋白進(jìn)行胃腸道在線模擬消化,從消化的片段中篩選高活性的ACE抑制肽,其篩選的原則之一就是C端氨基酸為芳香族或者環(huán)狀氨基酸,比如Trp、Tyr。最終,其篩選到了兩種C端為Trp的高活性ACE抑制三肽TTW和VHW,其IC50值分別為(0.61±0.12)、(0.91±0.31)μmol/L。

        2.6 肽與ACE相互作用機(jī)理

        本研究篩選出的2個最高活性的ACE抑制肽,即七肽WFHAVFW與六肽WHAFLW,與ACE的結(jié)合模式如圖6所示??梢钥闯觯腤FHAVFW(綠色)與WHAFLW(藍(lán)色)中結(jié)合能最低的構(gòu)象在ACE中有一部分存在著空間重疊,說明重疊的官能團(tuán)可能與ACE存在相同的作用,而從2D圖可以看出,兩個肽中這一重疊結(jié)構(gòu)的六元環(huán)及五元環(huán)中心均與ACE的Phe391形成了Pi-Pi相互作用。

        圖6 七肽WFHAVFW、六肽WHAFLW與ACE的分子對接Fig. 6 Molecular docking between peptides and ACE

        另外,在抑制劑與酶的作用中,氫鍵也十分重要。氫鍵的數(shù)量以及長短影響抑制劑與酶的結(jié)合力。在本研究中,2個肽與ACE的殘基均形成了多個氫鍵。七肽WFHAVFW與Ala356、Asn66各形成2個氫鍵,與Asn70、Ser517各形成了1個氫鍵,共6個氫鍵。而六肽WHAFLW與Ala356、Tyr523、Ala354、His513、Gln281、Lys511以及Cys370各形成了1個氫鍵,共7個氫鍵。ACE活性部位主要由3個活性口袋組成,即S1(Ala354、Glu384和Tyr523)、S2(Gln281、His353、His513、Lys511和Tyr520)和S1′(Glu162)[30],可以看出,與六肽WHAFLW形成氫鍵的氨基酸殘基有一部分也屬于這些活性口袋,比如Tyr523、Ala354屬于S1口袋,His513、Gln281、Lys511屬于S2口袋,而與七肽WFHAVFW形成氫鍵的氨基酸殘基均不屬于活性口袋,可見,與活性口袋的氨基酸形成氫鍵對于維持肽-酶復(fù)合物穩(wěn)定性極其重要。因此,六肽WHAFLW的活性在一定程度上高于七肽WFHAVFW。并且,六肽與Zn2+也存在相互作用,有研究報道稱,Zn2+還聯(lián)合其他3個氨基酸殘基(Glu411、His383、His 387)一起形成一個可扭轉(zhuǎn)的四面體結(jié)構(gòu),對整個復(fù)合物的穩(wěn)定起到了關(guān)鍵的 作用[31]。其次,除氫鍵和與金屬離子的相互作用,范德華作用及Pi-Pi作用對復(fù)合物的穩(wěn)定也不可或缺。

        3 結(jié) 論

        馬氏珍珠貝肉蛋白是ACE抑制活性肽產(chǎn)生的重要來源,其酶解特征表明,合適的酶解時間可以定向產(chǎn)生一定分子質(zhì)量的活性肽。另外,本研究還實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的酶解實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代計算機(jī)輔助篩選技術(shù)相結(jié)合,高效篩選出了一個高活性的ACE抑制六肽,其氨基酸序列為WHAFLW,體外對ACE抑制的IC50值為52.39 μmol/L,對它的結(jié)構(gòu)分析表明,兩端具有疏水性的Trp(W),中間包含帶正電的His(H),是其具有高ACE抑制活性的重要原因。

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