蛋清源ACE抑制肽的结构与体外活性相关性

研究证明蛋清源血管紧张素转化酶（ACE）抑制肽能有效抑制ACE活性并具有明显的降血压作用。鉴于目前国内外对食源性ACE抑制肽的结构特征与活性关系还没有公认的结论，本项目在前期利用蛋白质组技术分离鉴定19个肽段并得到高活性肽序列基础上，对蛋清源ACE抑制肽的一、二级结构与体外活性相关性进行了研究。本研究通过质谱技术和Fmoc肽固相合成技术揭示蛋清源ACE抑制肽一级结构氨基酸序列和氨基酸数量与ACE抑制肽体外活性之间的变化规律；整合和运用CD、2D-NMR及FT-IR等光谱技术研究蛋清源ACE抑制肽二级结构元素α螺旋和β折叠含量与ACE抑制肽体外活性的相关性；并借助计算机辅助设计初步探讨蛋清源ACE抑制肽结构与体外活性的量变规律。本研究有望为建立公认的ACE抑制肽结构特征与活性关系提供佐证，对阐明ACE抑制肽的作用机制具有重要意义，同时为解决制约食源性ACE抑制肽产业发展问题提供思路。

本项目研究的主要目的在于研究血管紧张素转化酶抑制肽（Angiotensin Converting Enzyme Inhibitory Peptide，ACEIP）的一级、二级结构与活性之间的关系，并对其作用机理进行探究。其主要研究过程如下：.通过对已经鉴定结构的ACEIP序列RVPSL进行结构改造，通过固相合成共得到了26条序列肽，通过对其ACE抑制活性分析，半抑制浓度IC50的范围从9.5 μmol/L到640 μmol/L不等。通过深入分析，发现肽的活性可能与亲水性，分子体积等有关，而与分子量关系较小。本课题总共获得290个不同的肽序列，对ACEIP进行一级结构的构效分析，分别对其C端、N端以及两端出现的氨基酸种类、性质进行统计分析，总结出规律。选用CD法测定肽的二级结构并使用CDPro软件对所得到的序列进行分析，结果显示ACEIP活性与二级结构之间不具有必然的联系。通过神经网络和遗传算法结合多元线性回归，采用氨基酸描述符和多肽描述符进行QSAR研究，建立起ACEIP构效关系方程。应用分子对接方法进行ACEIP构效关系和作用机理研究，采用CDocker工具包对所合成的肽进行了研究，对结果进行分析发现，多肽与Zn原子之间的配位作用及氢键作用是保证ACE和多肽结构稳定的主要作用，而范德华力等的作用不大。 运用分子动力学方法进行构效关系和作用机理的研究，采用GROMACS方法，对分子对接结果进行了进一步的研究。经过对肽-ACE体系进行11ns计算，并对平衡状态后肽和ACE的相互作用进行分析，发现肽与ACE中的Zn原子之间极有可能存在着配位作用，这种作用应该是维持肽-ACE体系稳定的最主要因素。同时，对氢键作用的研究发现，ACE与肽之间的氢键数目低于分子对接结果中氢键的数目，RVPSL与ACE平均的氢键数目为2个，而AVAAL与ACE之间的氢键数目平均值还不足1个。因此，可以推测氢键也是影响肽-ACE复合物体系稳定性的一个重要的因素。总之通过以上研究，本项目发现了新的肽序列，探究了肽的一级结构与二级结构和活性之间的关系，对肽的机理进行了研究。