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作者:郭星晨;李华鑫;张钰璇;马金璞;杨具田;李贞子;高丹丹;
单位:西北民族大学,生物医学研究中心中国-马来西亚国家联合实验室;西北民族大学生命科学与工程学院;
摘要:为探究血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme, ACE)抑制肽结构与功能的关系,阐明食源性ACE抑制肽作用机理,该文收集最近报道的血管紧张素转化酶抑制二肽的氨基酸序列及其IC_(50)值,用Z-scales、VHSE和SVHEHS三种氨基酸描述符对ACE抑制二肽的结构进行表征,以氨基酸的疏水性质、立体性质以及电性性质参数作为自变量,ACE抑制二肽的lg(IC_(50))作为因变量,建立ACE抑制二肽的定量构效模型。结果显示基于Z-scales描述符建立的二肽定量构效模型R~2为0.847 7,Q~2为0.828 4,模型预测二肽Phe-Phe有较高的ACE抑制活性,预测IC_(50)为1.049 9μmol/L,实测IC_(50)为(1.041 4±0.004 1)μmol/L,预测值与实测值误差为0.008 5μmol/L。基于VHSE描述符构建的模型R~2为0.856 8,Q~2为0.805 2,模型预测二肽Asp-Trp有较高的ACE抑制能力,预测IC_(50)为1.216 0μmol/L,实测IC_(50)为(1.110 0±0.005 3)μmol/L,误差为0.106 0μmol/L。基于SVHEHS描述符构建的定量构效模型R~2为0.858 1,Q~2为0.745 3μmol/L,模型预测二肽Ala-Trp有较高的ACE抑制活性,预测IC_(50)为1.032 3μmol/L,实测IC_(50)为(1.129 0±0.008 2)μmol/L,误差为0.096 7μmol/L。3种氨基酸描述符均能较为合适地对ACE抑制二肽进行定量构分析。通过模型分析发现ACE抑制肽C端氨基酸残基疏水特性和立体特征与其活性关系更为密切,其氨基酸残基的疏水特征和立体特征越强,ACE抑制肽的活性越强。通过3种ACE抑制二肽与ACE蛋白(2X8 J)进行分子对接发现,3种ACE抑制肽均可与ACE蛋白进行结合。表明通过偏最小二乘法对Z-scales、VHSE、SVHEHS三种描述符对ACE抑制二肽构建定量构效关系模型是可行的。这将对ACE抑制肽的检测、预测和筛选具有积极的意义。
关键词:血管紧张素转化酶;;肽;;定量构效;;氨基酸描述符;;偏最小二乘法;;半抑制浓度
基金资助:兰州市城关区科技计划项目(2022JSCX0011);; 西北民族大学中央高校基本科研业务费资金资助项目(31920230153);西北民族大学校地合作项目配套基金资助项目(BELTY201901,HLRP-KY—20210902);; 国家自然科学基金项目(31960461);; 甘肃省研究生“创新之星”项目(2023CXZX-207)