三种描述符对食源性血管紧张素转化酶抑制二肽定量构效关系研究

作     者：郭星晨 李华鑫 张钰璇 马金璞 杨具田 李贞子 高丹丹 GUO Xingchen;LI Huaxin;ZHANG Yuxuan;MA Jinpu;YANG Jutian;LI Zhenzi;GAO Dandan

作者机构：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甘肃兰州730030 西北民族大学生命科学与工程学院甘肃兰州730124 

出 版 物：《食品与发酵工业》 (Food and Fermentation Industries)

年 卷 期：2024年第50卷第10期

页      面：290-297,I0011-I0014页

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 083201[工学-食品科学] 10[医学] 

基　　金：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) 国家自然科学基金项目(31960461) 西北民族大学校地合作项目配套基金资助项目(BELTY201901,HLRP-KY—20210902) 甘肃省研究生“创新之星”项目(2023CXZX-207) 

主　　题：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 

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0.8477,Q^(2)为0.8284,模型预测二肽Phe-Phe有较高的ACE抑制活性,预测IC_(50)为1.0499μmol/L,实测IC_(50)为(1.0414±0.0041)μmol/L,预测值与实测值误差为0.0085μmol/L。基于VHSE描述符构建的模型R^(2)为0.8568,Q^(2)为0.8052,模型预测二肽Asp-Trp有较高的ACE抑制能力,预测IC_(50)为1.2160μmol/L,实测IC_(50)为(1.1100±0.0053)μmol/L,误差为0.1060μmol/L。基于SVHEHS描述符构建的定量构效模型R^(2)为0.8581,Q^(2)为0.7453μmol/L,模型预测二肽Ala-Trp有较高的ACE抑制活性,预测IC_(50)为1.0323μmol/L,实测IC_(50)为(1.1290±0.0082)μmol/L,误差为0.0967μmol/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。