CETP靶点作用分子鹰嘴豆芽素A与肽CPe-III相互作用及协同调节脂代谢机制研究

Flavonoids and protein/peptide in beans show synergistic effect in regulating lipid metabolism, while the mechanism of interaction and collaborative-mediated fat exchange pathway are still unclear. In this project, ultraviolet spectrum , NMR and molecular simulation technology will be used to explore the relationship of biochanin A and peptide CPe-III. The function and mechanism of regulating lipid metabolism based on biochanin A and peptide CPe-III will be illustrated by the physical index , expression levels of proteins and genes in vitro and in vivo. Meanwhile, molecular docking and molecular dynamics theory will be applied in exploring the combination mode of biochanin A, CPe-III and their complexes targeting on cholesterol ester transfer protein (CETP) as well as the structure-activity of fat metabolism. In conclusion, all the results will provide referential experience and new ideas for exploring the mechanism of multicomponent in food (especially between flavonoids and protein/ peptide). The results will also provide the theoretical foundation and science basis for the comprehensive utilization of chickpea resources and development the human health.

豆类中黄酮类化合物与蛋白/肽具有协同调节脂代谢作用，但二者相互作用及协同介导脂交换的机制尚不清楚。本项目以鹰嘴豆芽素 A（biochanin A）和肽CPe-III为研究对象，拟利用紫外光谱、核磁共振、分子模拟等技术探究二者之间的相互作用规律和关系；通过细胞培养、动物模型体系从生理指标、脂代谢相关的基因和蛋白表达水平的角度揭示二者协同调节脂代谢的分子生物学机制；以胆固醇酯转运蛋白(CETP)为作用靶点，采用分子对接及分子动力学理论解析biochanin A、CPe-III及biochanin A-(CPe-III)复合物与靶点CETP蛋白分子间结合模式、作用机制；从而深入探讨鹰嘴豆膳食干预脂代谢的构效关系。研究结果为食品中组分(尤其是黄酮与蛋白/肽之间)相互作用研究提供新的思路与借鉴，对鹰嘴豆资源的充分利用和促进人类健康都具有科学意义和学术价值。

豆类中黄酮类化合物与蛋白/肽具有协同调节脂代谢作用，项目以鹰嘴豆芽素A（biochanin A，BCA）和肽CPe-III为研究对象，通过核磁共振技术等波谱分析解析BCA与CPe-III可能的相互作用，在分析鹰嘴豆芽素A和肽CPe-III与CETP靶点结合位点基础上，采用Autodock、ZDOCK和FiberDock软件进行分子对接，结合分子动力学Amber模拟解析其相互作用规律，结果表明鹰嘴豆芽素A与受体CETP作用的活性区域主要分布在两个疏水区域，可以有效地结合配体的侧链或基团而相互作用；CPe-III在CETP的空腔内狭窄处结合，通过阻碍脂质的逆转运，增加HDL水平，从而促进血脂代谢。.细胞培养体系发现鹰嘴豆芽素A具有促进RAW264.7巨噬细胞胆固醇流出，减少胆固醇积累，抑制泡沫细胞形成。模型鼠体内研究表明，与高脂膳食组相比，鹰嘴豆芽素A、肽CPe-III及协同处理组总甘油三酯和总胆固醇水平降低，高密度脂蛋白含量增加，SOD、LPL、HL等相关酶活性和粪脂均增加，肝脏病变亦相应得以改善。提示鹰嘴豆芽素A和肽CPe-III能够有效改善高脂血症小鼠的血脂代谢异常。.通过基因组学、蛋白组学技术分析二者协同调节脂代谢的分子生物学机制。结果表明BCA和CPe-Ⅲ诱导高脂血症小鼠FABP1、PPARα、ATGL等基因的表达，抑制ACC1、FAS及炎症代谢基因TNFɑ的表达。同时可诱导LDLR、LXR、ABCA1、CYP7A1、SR-BI等有关胆固醇分解和高密度脂蛋白成熟的基因的表达，并抑制HMGCR、SREBP2、PCSK9等与胆固醇合成和高密度脂蛋白降解相关基因的表达。另一方面，BCA和CPe-Ⅲ处理诱导了高脂血症小鼠ABCA1、CYP7A1和LDLR蛋白的表达，抑制SREBP2和PCSK9蛋白表达水平。与CPe-Ⅲ处理组相比，BCA作用效果更为明显（P<0.05），且BCA和CPe-Ⅲ具有协同调节脂肪酸代谢作用。.通过紫外可见光谱、荧光光谱、圆二色谱等方法研究BCA等黄酮类化合物与HSA的相互作用，结合分子对接和分子动力学模拟的方法解析HSA-鹰嘴豆异黄酮相互作用，探究机体内影响天然产物发挥生物活性的可能因素。.本项目研究结果为食品中蛋白/肽与多酚相互作用研究提供了新的思路和借鉴，对鹰嘴豆资源的充分利用和促进人类健康都具有科学意义和学术价值。