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食品与发酵工业2025年第16期:基于虚拟筛选和分子动力学模拟发现新型核桃源α-葡萄糖苷酶抑制肽

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨春婷;弘子姗;张丽;龚婉莹;汪雯婧;黄俏;张惟韬;解静;田洋;

单位:云南农业大学食品科学技术学院;云南农业大学,食药同源资源开发与利用教育部工程中心;云南农业大学,云南省精准营养与个性化食品制造重点实验室;华南理工大学食品科学与工程学院;

摘要:核桃富含蛋白质,是多种生物活性肽的重要来源。研究表明,核桃源多肽可能具有缓解糖尿病症状的作用,而α-葡萄糖苷酶是治疗2型糖尿病的重要靶点,但目前核桃源α-葡萄糖苷酶抑制肽仍未被充分挖掘。该实验旨在从核桃中筛选出新型潜在的α-葡萄糖苷酶抑制肽。基于数据库获取核桃蛋白序列,进行虚拟酶解,利用生物信息学和分子对接技术筛选潜在α-葡萄糖苷酶抑制肽,并通过分子动力学模拟进行验证。结果表明,经过虚拟酶解的8条核桃蛋白共得到1 769条多肽,其中胃蛋白酶(pH>2)理论水解度最高,为35.67%。通过Peptide Ranker系统筛选出100条肽序列,进一步通过Innovagen、ToxinPred和A11erTop数据库筛选得到7条具有较好溶解性、无毒性和无致敏性的多肽。利用分子对接技术评估多肽与α-葡萄糖苷酶的相互作用,发现肽段SPDW的结合亲和力最高,为-9.3 kcal/mol,其次FQR和GQRPW结合能都为-9.0 kcal/mol,其主要通过氢键和静电相互作用与α-葡萄糖苷酶靶蛋白结合。分子动力学模拟结果表明,FQR与受体蛋白结合具有较高的稳定性,推测其可能是潜在的α-葡萄糖苷酶抑制肽。该研究利用虚拟筛选技术筛选出潜在的核桃源α-葡萄糖苷酶抑制肽,为核桃源降糖肽的发现提供新思路。

关键词:核桃蛋白;;α-葡萄糖苷酶抑制肽;;虚拟筛选;;分子对接;;分子动力学模拟

基金资助:云南省食药同源资源功能食品创新团队项目(A3032023057);; 云南省“万人计划”产业技术人才项目(YNWR-CYJS-2020-010);; 云南省省市一体化专项(202302AN360002);; 云南省绿色健康食品中泰双边国际联合实验室项目(202203AP140011)