源于新疆黑蜂蜂王浆的多肽/蛋白类抗肿瘤物质的追踪分离与活性、机理研究

Xinjiang black bee is a unique variety in Xinjiang area, which accommodates the local harsh natural environment and highly resist to diseases and disasters. The bee products are precious and have high economic values. So far, no researches about the protein components of the royal jelly of Xinjiang black bee have been reported. In this study, the antitumor peptides/proteins originated from the royal jelly of Xinjiang black bee will be separated and isolated through bioassay guided fractionation, and their antitumor activities and mechanisms will be studied. Combining the traditional means for natural product separation and modern proteomic techniques, through bioassay guided fractionation, the active antitumor components could be effectively targeted, isolated and identified. Meanwhile, the obtained peptides/proteins will be synthesized by chemical or biological methods according to the sequence information to resolve the difficulties in purification and large-amount separation of peptides/proteins. In addition, bioinformatics analysis will be performed to guide the antitumor mechanism study. Through this study, using the royal jelly of Xinjiang black bee as materials, a systemic method is expected to be established for the isolation and activity and mechanism study of the peptides/proteins components. This will provide research basis for the exploration of the application of royal jelly of Xinjiang black bee in the pharmaceutical areas.

新疆黑蜂是新疆地区特有的黑蜂品种，适应新疆地区恶劣的自然环境，抗病抗灾能力强。其蜂产品较为珍贵，具有较高的经济价值。目前尚未见有关新疆黑蜂蜂王浆中蛋白成分的研究报道。本课题主要针对源于新疆黑蜂蜂王浆的、具有抗肿瘤活性的多肽/蛋白物质，进行追踪分离与活性、机理的研究。结合传统的天然产物分离手段和现代的蛋白质组学研究技术，通过对抗肿瘤活性的追踪，从而对相关组分进行有效的分离鉴定。同时，还将根据所获得的多肽/蛋白序列信息进行化学或生物合成，以解决多肽/蛋白成分难以纯化和大量分离的问题。此外，还将对抗肿瘤多肽/蛋白进行生物信息学的分析，以此指导抗肿瘤作用机理的研究。通过本课题的研究，以新疆黑蜂蜂王浆为原料，建立较为系统的针对多肽/蛋白类天然产物的分离鉴定与活性机理研究的方法；同时为拓展新疆黑蜂蜂王浆在医药领域的可能应用奠定研究基础。

肿瘤是困扰医学界的一大难题，是致死率最高的疾病之一，在各类的抗肿瘤药物中多肽/蛋白类抗肿瘤药物因其靶向性能强、活性较好、毒性弱而引起人们的重视。新疆黑蜂是新疆地区特有的品种，适应新疆地区恶劣的自然环境，其蜂王浆对肿瘤具有一定的抑制作用。本课题主要针对新疆黑蜂蜂王浆中具有抗肿瘤活性的多肽/蛋白物质，进行追踪分离与活性、机理研究。首先，我们采用Osborne分级提取分离蜂王浆各组分，并对其进行酶解，以抗氧化活性为指标研究了其最佳酶解条件，接着进行质谱鉴定，对新疆黑蜂蜂王浆的蛋白质组进行了研究。从球蛋白组分中鉴定了352个蛋白，其中213个为首次从蜂王浆中鉴定。从醇溶蛋白中鉴定出79个蛋白，其中39个蛋白为首次从蜂王浆中鉴定。从谷蛋白中鉴定出83个蛋白质，其中50个蛋白质为首次从蜂王浆中鉴定。这些结果比已有的蜂王浆蛋白质组研究鉴定了更多的蛋白，为蜂王浆的功能研究奠定了基础。随后，我们通过对不同蛋白/酶解多肽组分的抗肿瘤活性的检测追踪，从而对相关组分进行分离鉴定。从蜂王浆醇溶蛋白中分离并鉴定了一种潜在的具有抗肿瘤活性的蛋白质，该蛋白质可能是葡糖神经酰胺酶，该蛋白能够杀死多种肿瘤细胞，其作用机制可能是通过破坏细胞膜稳定性，具体细节仍有待进一步研究验证。蜂王浆谷蛋白的胃蛋白酶酶解产物对不同种前列腺肿瘤细胞具有不同的细胞活性：抑制LNCaP细胞增殖，促进22Rv1细胞生长，对WPMY-1细胞没有作用。这种差异化的细胞活性可能与前列腺细胞的雄性激素受体表达差异有关。我们根据多肽的鉴定结果进行筛选，采用固相合成获得了部分多肽，并研究了这些多肽对前列腺细胞的抗肿瘤活性。通过本课题的研究，以新疆黑蜂蜂王浆为原料，建立一种有效的蜂王浆蛋白质组研究方法，并较为系统地研究了蜂王浆蛋白/多肽的抗肿瘤活性和作用机制，为新疆黑蜂蜂王浆的应用和功能开发奠定了基础。