随着生活水平的日益提高,人们越来越关注由自由基水平失衡引发的人体衰老和各种慢性疾病。研究表明,细胞抵御氧化应激的关键信号通路是Kelch样ECH联合蛋白1(Keap1)-核转录因子(Nrf2)-抗氧化反应元件(ARE)。抗氧化肽可通过占据Keap1口袋内Nrf2位点抑制Nrf2-Keap1结合,解偶联后的Nrf2进入细胞核,与ARE相结合,启动下游的抗氧化酶基因的表达,从而有效保护由自由基介导的氧化损伤。因此,获得具有抗氧化活性的多肽,并探究其与Keap1关键位点的结合,有利于揭示抗氧化肽发挥抗氧化活性的分子机制。
本研究以养殖暹罗鳄(Crocodylus siamensis)肉肌原纤维蛋白(Myofibrillar Protein, MP)为实验材料,使用3种蛋白酶(木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶)水解MP,制备食源性酶解产物,探究抗氧化肽结构与功能关系,随后利用尺寸排阻色谱法进行分离纯化,测定各纯化组分的抗氧化活性,得到抗氧化活性最高的组分。通过纳米液相色谱-串联质谱分析法(Nano LC-MS/MS)对该组分肽段进行测序,并利用生物信息学工具对肽段序列进行虚拟筛选,获得8个安全且稳定的新型肽序列,分别为WYRDD、ERWP、LGWDK、 LGWK、FRDY、LWDK、GWDK 和 LWAK。最后,采用分子对接技术探究8个新型肽与Keap1关键位点的结合情况,表明:这8中抗氧化肽均与Keap1有较好的对接能,且与关键位点的氨基酸之间形成氢键。因此,这8个抗氧化肽的氨基酸残基可以与Keap1-Kelch结构域相互作用,占据Nrf2与Keap1的结合位点,从而发挥作用。
本研究分别发表于《Food Research International》(A5类一区TOP期刊),题目为“Exploration of antioxidant peptides from crocodile (Crocodylus siamensis) meat using modern information technology: Virtual-screening and antioxidant mechanisms”,和《LWT - Food Science and Technology》(A5类一区TOP期刊),题目为“Structural and functional properties of protein hydrolysates from myofibrillar protein of crocodile (Crocodylus siamensis) meat”安徽师范大学为第一完成单位,罗辑博士为论文通讯作者,硕士研究生张梦丽为第一作者。以上研究工作得到徽重要生物资源保护与利用研究安徽省重点实验室开放基金项目、安徽高校自然科学研究项目重点项目及安徽师范大学博士科研启动项目等课题的资助。
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论文链接: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2025.115789
https://doi.org/10.1016/j.lwt.2024.115862