Identification and dipeptidyl peptidase Ⅳ(DPP-Ⅳ) inhibitory activity verification of peptides from mouse lymphocytes

The objective of this study was to isolate and identify the intracellular bioactive peptides from mouse lymphocytes before and after lipopolysaccharide(LPS)stimulation,to explore novel peptides and to research the bioactive function.Mouse spleen lymphocytes were isolated and cultured with LPS stimulation(experimental group)or not(control group)to collect intracellular peptides.Totally 385 peptides were analyzed by nanoliter liquid phase-Q Exactive quadrupole ultra-high resolution orbitrap mass spectrometer(Nano LC-Q Exactive Plus)and identifi ed by PEAKS X software.After compared with peptides reported,131 novel peptides were discovered,which then were predicted bioactivity by Peptide Ranker and 6 peptides with high bioactivity were predicted function by BIOPEP-UMW database.Prediction data showed that they may have dipeptidyl peptidase IV(DPP-IV)inhibitory activity.Finally,two peptides showed better potent inhibition were verifi ed with competitive and noncompetitive modes.

食源二肽基肽酶Ⅳ抑制剂的研究进展

糖尿病是世界上最严重的代谢类疾病之一,二肽基肽酶IV(dipeptidyl peptidase IV,DPP-IV)抑制剂是一种有效治疗II型糖尿病的药物。食源肽是DPP-IV抑制剂的潜在来源,可能有辅助控制血糖水平的作用。本文对食源DPP-IV抑制肽的获得方式、常规研究路线、结构特征和抑制机制进行了综述,并探讨了生物信息学方法(即肽剪切、分子对接、定量构效关系)在DPP-IV抑制肽研究中的应用及其局限性。本文也对食源DPP-IV抑制肽用作功能性食品配料以辅助调节血糖所需要的进一步研究进行了展望。

新型抗糖尿病药物二肽基肽酶Ⅳ抑制剂

2型糖尿病严重威胁着人类健康,而现有抗糖尿病药物不能有效阻止糖尿病患者病情恶化。二肽基肽酶Ⅳ抑制剂作为新型抗糖尿病药物越来越引起人们关注。介绍以二肽基肽酶Ⅳ为靶标的药物研究现状,重点探讨不同类型的二肽基肽酶Ⅳ抑制剂的构效关系。

乳清蛋白酶解制备的生物活性肽的研究进展

乳清蛋白中含有抗氧化肽、血管紧张素转换酶(angiote nsin converting enzyme,ACE)抑制肽、二肽基肽酶(dipeptidyl peptidase IV,DPP-IV)抑制肽等多种生物活性肽(bioactive peptides,BAPs),具降血压、降血糖、降血脂等多种功能,有助于人类神经、胃肠、心血管和免疫系统发育,应用前景广阔。BAPs主要由酪蛋白和乳清蛋白经酶促水解、微生物发酵或化学试剂获取。鉴于此,本文概述乳清蛋白的组成及功能,并对国内外有关乳清蛋白酶解制备的BAPs的研究进展进行重点论述,以期为乳清蛋白的高效利用以及相关功能性乳制品的开发提供参考。

葡甘聚糖对Caco-2细胞中二肽基肽酶Ⅳ抑制作用的研究

目的:研究不同浓度葡甘聚糖作用长、短不同时间对Caco-2细胞中二肽基肽酶Ⅳ(dipeptidyl peptidase 4,DPP4)的抑制作用。方法:实验分为葡甘聚糖60、240 mg/L两个低浓度梯度组,400、500 mg/L两个中浓度梯度组,700、800、900 mg/L 3个高浓度梯度组,阴性对照组和空白对照组。各实验组分别单独作用于Caco-2细胞12 h和36 h,采用以甘氨酰脯氨酸对硝基苯胺(Gly-Pro-pNA)为底物的发色底物法检测不同浓度葡甘聚糖对体外Caco-2细胞中DPP-Ⅳ活性的影响。结果:(1)低、中、高浓度梯度的葡甘聚糖短时间(12 h)作用于Caco-2细胞后,与阴性对照组相比较得到P值,低浓度梯度组分别为0.579、0.545,中浓度梯度组分别为0.349、0.080,高浓度梯度组分别为0.082、0.097、0.429,差异均无统计学意义(P>0.05)。(2)低、中、高浓度梯度的葡甘聚糖长时间(36 h)作用于Caco-2细胞后,与阴性对照组相比较得到P值,低浓度梯度组分别为0.007、0.002,中浓度梯度组分别为0.621、0.976,高浓度梯度组分别为1.000、0.940、0.994,低浓度梯度组与阴性对照组相比较差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:不同浓度葡甘聚糖短时间(12 h)作用于Caco-2细胞后,700 mg/L的高浓度葡甘聚糖对Caco-2细胞中DPP-Ⅳ活性有一定的抑制作用趋势;长时间(36 h)作用于Caco-2细胞后,60、240 mg/L的低浓度葡甘聚糖能够抑制Caco-2细胞中DPP-Ⅳ活性。

含多氟的4-甲基噻唑环的新型二肽基肽酶Ⅳ抑制剂的合成及其降血糖活性

设计并合成了一系列含多氟的4-甲基噻唑环的新型二肽基肽酶Ⅳ抑制剂(6a～6i),其结构经1H NMR和ESI-MS表征。以西他列汀为阳性对照药,采用小鼠体内口服葡萄糖耐受量法测试,结果显示6c和6h具有明显的降血糖作用。

二肽基肽酶-Ⅳ抑制活性酵母筛选与鉴别

二肽基肽酶-Ⅳ(DPP-Ⅳ)抑制剂是一类二型糖尿病治疗药物,可通过延缓肠泌素的降解达到控制血糖的效果。该研究对分离自酒醅的酵母菌进行筛选,得到2株具有DPP-Ⅳ抑制活性的酵母菌,命名为菌株J6和J8。通过生理生化反应试验和26S rDNA序列分析对菌株进行鉴定,这两株酵母菌中,J6为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),J8为异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)。

具有DPP-Ⅳ抑制活性的酪蛋白糖肽分离纯化及其序列鉴定

采用牛乳酪蛋白糖巨肽制备酪蛋白糖肽,并分析其对二肽基肽酶-Ⅳ(dipeptidyl peptidase-Ⅳ, DPP-Ⅳ)活性的抑制作用,筛选DPP-Ⅳ抑制活性最强的酪蛋白糖肽,并进行分离鉴定。结果表明:(1)酪蛋白糖肽的DPP-Ⅳ抑制率最高达54.55±3.65%;(2)经葡聚糖凝胶G-25(Sephadex G-25)分离得到两个组分,其中F1组分具有较强的DPP-Ⅳ抑制活性,抑制率达63.27±3.24%;(3)进一步利用反相高效液相色谱及液相色谱串联质谱从F1组分中分离并鉴定得到3条DPP-Ⅳ抑制肽,肽序列分别为MAIPPKKNQDKT、PPKKNQDKTEIPTI、SPEVIESPPEIN。研究结果表明酪蛋白糖巨肽经酶解获得的酪蛋白糖肽具有DPP-Ⅳ抑制活性,具备作为降糖活性功能性配料开发的潜在性。

利用牡蛎制备DPP-Ⅳ抑制肽及其活性分析

以牡蛎肉为原料制备二肽基肽酶-Ⅳ(dipeptidyl peptidase-Ⅳ,DPP-Ⅳ,EC 3.4.14.5)抑制肽。通过对比5种蛋白酶(木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、胰酶、中性蛋白酶和复合蛋白酶)制备的酶解液对DPP-Ⅳ的抑制活性,发现胰酶制备的酶解液对DPP-Ⅳ抑制效果最好。通过优化胰酶酶解条件,确定最优酶解条件为加酶量0.8%、pH 8.0、温度37℃,酶解时间90 min。酶解液经超滤、Sephadex G-15和高效液相色谱分离纯化,获得肽片段。通过质谱鉴定筛选得到2种肽段的序列为Glu-Ile-Thr-Ala-Leu-Ala-Pro-Ser-Thr-Met-Lys(EITALAPSTMK)和Ile-LeuAla-Pro-Pro-Glu-Arg(ILAPPER)。利用BIOPEP在线模拟分析了这2个肽的胃肠液消化特性。采用固相合成法合成肽段APSTM和ILAPPER,并应用于DPP-Ⅳ抑制活性研究。结果显示,2个肽段的IC50值分别为354.81 μmol/L和16.98 μmol/L。分子对接结果表明,抑制肽与DPP-Ⅳ的活性部位主要以氢键、范德华力和π键相互作用为主。本研究通过酶解牡蛎肉制备高抑制活性的DPP-Ⅳ抑制肽,为以牡蛎为原料的功能性食品开发利用提供了理论基础。

鲟鱼皮二肽基肽酶-Ⅳ抑制肽咀嚼片的制备工艺优化

针对市场上含有鲟鱼皮二肽基肽酶-Ⅳ(Dipeptidyl peptidase Ⅳ,DPP-Ⅳ)抑制肽咀嚼片的相关产品较少的问题,采用湿法造粒技术和模糊数学法分析方法及单因素实验、响应面试验及正交试验,对咀嚼片配方及制备工艺进行优化。结果表明:咀嚼片最优配方为肽粉添加量46.52%,木糖醇添加量23.94%,CMC-Na添加量7.88%,硬脂酸镁添加量7.00%,奶粉及微晶纤维素添加量分别为10%与4.66%;在转台速度20 r/min,充填深度11 mm,充填压力28 kN,原料粒度350目的制备条件下,制得的咀嚼片硬度适中,表面光滑且色泽均匀,模糊数学分析法综合得分为69.75分。本研究通过辅助加料配合湿法造粒技术,对鲟鱼皮DPP-Ⅳ抑制肽咀嚼片的配方及制备工艺进行优化,旨在为咀嚼片产品的制备提供理论支持。

人甲状旁腺素活性片段前体物Pro-Pro-hPTH(1-34)的制备及活性研究

目的制备出具有生物活性的人甲状旁腺素活性片段类似物,并对其活性进行考察。方法采用基因工程方法:大肠杆菌BL 21为宿主菌,pET 28a为表达载体,天门冬酰胺酶Ⅱ切除信号肽的C末端片段为融合伙伴,在融合伙伴和目的肽结合处引入Asp Pro酸敏感位点及二肽酶Ⅳ识别的N端Pro Pro位点,之后经诱导表达,酸水解使融合伙伴和目的肽分离。结果成功构建了hPTH(1 34)的融合表达体系,它能高效表达含hPTH(1 34)的融合蛋白,经纯化,得到多肽纯品,经鉴定,该多肽的分子量、氨基酸组成均与设计的分子相符,工程菌中用于编码该多肽的DNA片段其测序结果也与原设计相符,是表达该多肽的正确模板。该多肽在Parsons雏鸡分析及卵巢摘除大鼠模型试验中均显示显著活性。结论用基因工程方法成功地制备出人甲状旁腺素活性片段类似物,该产物具有显著生物活性及潜在的药用价值。

紫贻贝(Mytilus edulis)蛋白计算机模拟消化物活性的生物信息学分析

贻贝(Mytilus sp.)是我国常见的养殖贝类之一,具有很高的食用价值。然而,我国目前贻贝产品仍以活鲜品为主,产品单一,资源利用不足。对紫贻贝(Mytilus edulis)蛋白进行模拟消化获得寡肽(二肽至五肽),通过PeptideRanker活性评分以及理化性质分析,从这些寡肽中筛选出9条具有潜在研究价值的多肽。通过ADMET分析和BIOPEP-UWM生物活性预测,发现其中7条寡肽具有血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制活性,7条寡肽具有二肽基肽酶-IV(dipeptidyl peptidase-IV,DPP-IV)抑制活性。通过SwissDock和iDPPIV-SCM进一步筛选,确定QYGGR和HMR分别具有最优的ACE和DPP-IV抑制活性。通过分子对接发现,QYGGR和ACE以及HMR和DPP-IV能够形成稳定的复合物,其CDOCKER能值分别为-156.078和-92.410 kcal/mol,其中QYGGR通过与ACE分子中的8个氨基酸残基发生相互作用而产生抑制。HMR通过与DPP-IV S1中的5个,S2中的3个以及S3中的1个氨基酸残基发生相互作用而产生抑制。该研究结果为紫贻贝营养价值的阐释以及紫贻贝来源的生物活性肽的开发提供了理论依据。

酪蛋白体外消化过程中DPP-IV抑制活性的变化规律及其机制分析

近年来二肽基肽酶(dipeptidyl peptidase Ⅳ,DPP-Ⅳ)抑制肽已成为辅助治疗糖尿病的重要手段。本实验以牛乳酪蛋白为研究对象,采用体外胃肠消化模型水解,研究酪蛋白在消化过程中的消化特性和DPP-Ⅳ抑制活性变化情况,并采用液相色谱串联质谱法分析消化过程中DPP-Ⅳ抑制肽典型特征结构序列变化规律,旨在寻找酪蛋白在消化过程中DPP-Ⅳ抑制活性变化机制与典型结构肽变化之间的关系。结果显示:消化特性上,酪蛋白在消化过程中水解度及消化率均随消化时间延长而增加,而其消化产物的DPP-Ⅳ抑制率与未消化产物相比总体上也处于增加趋势,并于240 min时达到最高值58.04%,为120 min胃消化产物的2倍左右(23.22%),水解度及蛋白消化率与DPP-Ⅳ抑制活性之间可能存在某种关联。进一步基于液相色谱串联质谱法分析酪蛋白消化产物中具有DPP-Ⅳ抑制肽典型特征结构(Xaa-Pro/Ala-及Trp-Xaa-,以下均简称特征肽)肽段,胃蛋白酶消化产物中共鉴定出25条特征肽,分子质量主要集中在大于5 kDa,而胰酶消化组分共鉴定出48条特征肽,分子质量集中在小于1 kDa,结合热图结果,发现特征肽段数目及含量均随消化时间呈现增加趋势,与DPP-Ⅳ抑制活性变化规律类似,揭示了酪蛋白消化过程中DPP-Ⅳ抑制活性变化机制与Xaa-Pro/Ala-及Trp-Xaa-肽数目及含量紧密相关。

酶解豆类蛋白制备活性肽研究进展

豆类蛋白源活性肽具有抗氧化、血管紧张素转化酶(angiotensin I-converting enzyme,ACE)抑制、二肽基肽酶-Ⅳ(dipeptidyl peptidase-Ⅳ,DPP-Ⅳ)抑制和抗炎等活性,在防治高血压和糖尿病等慢性疾病中起积极作用,对维护人体健康具有重要意义。该文就目前国内外豆类蛋白源活性肽的酶法制备及其活性予以综述,并对其发展趋势进行展望,旨在为健康功能性食品的研究与开发提供参考。

含尿嘧啶结构单元二肽衍生物的设计、合成及生物活性研究

为探索新型抗糖尿病分子,设计了含有尿嘧啶结构单元的二肽衍生物.以尿嘧啶、多聚甲醛和半胱氨酸为原料,经过两步反应获得关键中间体S-胸腺嘧啶-L-半胱氨酸(IM-2),再经氨基保护、羧基酯化和氨基酸偶联,顺利合成了16个二肽衍生物.所得目标化合物均经1H NMR、13C NMR和HRMS进行结构确认,并开展了过氧化物酶体增殖物受体反应元件(PPRE)激动活性、α-葡萄糖苷酶-rat抑制活性、二肽基肽酶-4(DPP-4)抑制活性筛选.生物活性结果显示,这些二肽衍生物的PPRE相对激动活性、α-葡萄糖苷酶和DPP-4抑制活性都很弱;同时发现,该类分子的α-葡萄糖苷酶抑制活性变化趋势与PPRE激动活性、DPP-4抑制活性变化趋势相反,这为新型多肽多靶点药物的设计提供了新思路.

牦牛乳酪蛋白肽分离组分对DPP-4活性的抑制作用

以牦牛乳酪蛋白为原料,研究牦牛乳酪蛋白水解产物及其分离组分对二肽基肽酶-4(DPP-4)活性的抑制作用。以木瓜蛋白酶水解牦牛乳酪蛋白,水解产物采用Sephadex G-25凝胶过滤色谱进行分离,以DPP-4抑制率为指标,分析水解产物和分离组分对DPP-4活性的抑制作用。结果表明,木瓜蛋白酶水解0.5 h获得的水解产物表现出最强的DPP-4抑制活性,抑制率可达(59.57±0.23)%,半抑制浓度(IC50)为0.67 mg/m L。经Sephadex G-25凝胶过滤分离将木瓜蛋白酶水解产物分成4个组分,其中第3个组分对DPP-4抑制作用最强,IC50值为0.583 mg/m L。研究结果表明,与牦牛乳酪蛋白相比,其水解产物的DPP-4抑制活性显著增强,经凝胶过滤色谱分离后的水解产物分离组分具有更强的DPP-4抑制活性。

葡萄糖激酶激活剂HMS5552对2型糖尿病大鼠肝葡萄糖激酶和肠胰高血糖素样多肽-1的调节作用研究

目的比较葡萄糖激酶激活剂(HMS5552)与西格列汀在2型糖尿病大鼠中的作用差异并考察HMS5552对糖代谢的调节作用。方法用高脂高糖饲料加一次性腹腔注射链脲佐菌素建立2型糖尿病大鼠模型。将模型大鼠随机分为3组:模型组、对照组(西格列汀,30 mg·kg^-1)和实验组(HMS5552,30mg·kg^-1),每组8只;另选8只健康大鼠作为正常组,连续给药1月。检测空腹血糖;用酶联免疫吸附法测定空腹胰岛素;以蛋白印迹法检测葡萄糖激酶(GK)、胰高血糖素样多肽-1(GLP-1)蛋白表达情况。结果给药后,模型组、实验组和对照组的空腹血糖分别为(16. 16±2. 52),(10. 78±1. 74)和(9. 95±1. 70)mmol·L^-1;模型组、实验组和对照组的空腹胰岛素分别为(88. 86±20. 81),(56. 74±10. 17)和(65. 36±11. 21) m U·L^-1;实验组和对照组与模型组相比,差异均有统计学意义(均P <0. 05);实验组与对照组相比,空腹胰岛素差异有统计学意义(P <0. 05)。模型组、实验组和对照组的GK蛋白表达(与内参比值)分别为0. 38±0. 03,0. 66±0. 03和0. 60±0. 03;模型组、对照组和实验组的GLP-1蛋白表达(与内参比值)分别为0. 33±0. 01,0. 61±0. 03和0. 55±0. 02,对照组和实验组与模型组比较,上述指标的差异均有统计学意义(均P <0. 01);实验组与对照组相比,差异也有统计学意义(P <0. 05)。结论 HMS5552通过提高肝GK蛋白和小肠GLP-1蛋白的表达,降低血糖的浓度,促进胰岛素的分泌。