1、李文,陈万超,马海乐,等.基于虚拟筛选、分子对接和分子互作解析两种大球盖菇十肽的呈味特性和 ACE 抑制活性作用机制J.食品工业科技,2023,44(20):1117.doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022120208LIWen,CHENWanchao,MAHaile,etal.ExploringtheTasteCharacteristicsandACE-inhibitoryActiveMechanismofStrophariarugosoannulataDecapeptidesBasedonVirtualScreening,MolecularDocking,and
2、MolecularInteractionsJ.ScienceandTechnologyofFoodIndustry,2023,44(20):1117.(inChinesewithEnglishabstract).doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022120208 未来食品 基于虚拟筛选、分子对接和分子互作解析基于虚拟筛选、分子对接和分子互作解析两种大球盖菇十肽的呈味特性和两种大球盖菇十肽的呈味特性和ACE 抑制活性作用机制抑制活性作用机制李文1,2,*,陈万超1,马海乐2,吴迪1,张忠1,杨焱1,*(1.上海市农业科学院食用菌研究所,上海201403;2.江苏大学食
3、品与生物工程学院,江苏镇江212013)摘要:为探究大球盖菇十肽的呈味特性和潜在的生物活性,以两种大球盖菇十肽(RIEDNLVIIR 和 SLPIKPRVPF)为研究对象,采用虚拟筛选、分子对接和分子互作技术,对两种大球盖菇十肽的呈味特性和 ACE 抑制活性作用机制进行预测和验证。结果显示,两种大球盖菇十肽均具有咸鲜呈味肽片段和 ACE 抑制活性肽片段。RIEDN-LVIIR 具有咸味呈味特性,SLPIKPRVPF 具有鲜味呈味特性。两种大球盖菇十肽可与 ACE 靶标蛋白受体结合形成氢键和静电相互作用。体外活性验证结果表明,大球盖菇咸味十肽 RIEDNLVIIR 的 ACE 抑制效果较好,IC
4、50值为 0.012mg/mL。分子互作热力学和动力学结果显示,RIEDNLVIIR 与 ACE 受体之间结合是焓驱动反应的特异性结合。虚拟筛选活性预测结果、体外活性验证结果、及分子对接和分子互作的 ACE 抑制机制解析结果具有一致性。研究为理解大球盖菇十肽呈味特性和 ACE 抑制活性作用机制提供理论依据,为具有 ACE 抑制活性的大球盖菇咸鲜味十肽在健康调味品和功能产品中的应用奠定基础。关键词:大球盖菇十肽,分子对接,分子热力学,分子动力学,ACE 抑制机制本文网刊:中图分类号:TS201.4文献标识码:A文章编号:10020306(2023)20001107DOI:10.13386/j.i
5、ssn1002-0306.2022120208ExploringtheTasteCharacteristicsandACE-inhibitoryActiveMechanismofStrophariarugosoannulataDecapeptidesBasedonVirtualScreening,MolecularDocking,andMolecularInteractionsLIWen1,2,*,CHENWanchao1,MAHaile2,WUDi1,ZHANGZhong1,YANGYan1,*(1.InstituteofEdibleFungi,ShanghaiAcademyofAgricu
6、lturalSciences,Shanghai201403,China;2.SchoolofFood&BiologicalEngineering,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013,China)Abstract:ToexplorethetastecharacteristicsandpotentialbiologicalactivitiesofthedecapeptidesofStropharia rugos-oannulata,twodecapeptides(RIEDNLVIIRandSLPIKPRVPF)wereselectedtopredictandvali
7、datethetaste-presentingpropertiesandACEinhibitoryactivitymechanismbyusingvirtualscreening,moleculardocking,andmolecularinter-actionstechniques.TheresultsshowedthatthetwodecapeptidesofS.rugosoannulataallhadsaltyandumamitastesandACE-inhibitedpeptidefragments.RIEDNLVIRhadasaltytaste,andSLPIKPRVPFhadanu
8、mamitaste.Twodecapeptides收稿日期:20221226基金项目:上海市科技兴农项目(2020-02-08-00-12-F01484)。作者简介/通信作者*:李文(1982),女,硕士,副研究员,研究方向:食用菌蛋白质(肽)的功能性质及其构效关系,新蛋白质资源开发,食品加工副产物高值化应用,E-mail:。*通信作者:杨焱(1970),女,博士,研究员,研究方向:食用菌优良菌种选育、功能性成分分离鉴定及高效制备技术开发、活性物质和风味物质产生关键因素及作用机制解析,E-mail:。第44卷第20期食品工业科技Vol.44No.202023年10月ScienceandTech
9、nologyofFoodIndustryOct.2023ofS.rugosoannulatacouldstronglybindtoACEreceptorstoformhydrogenbondsandelectrostaticinteractions.TheinvitroactivityvalidationresultsshowedthatthesaltydecapeptideRIEDNLVIIRinhibitedtheACEwellwithanIC50valueof 0.012 mg/mL.The molecular interaction thermodynamics and kinetic
10、s results showed that the binding betweenRIEDNLVIRandACEreceptorwasthespecificbindingofenthalpy-drivenreaction.Theresultsofvirtualscreeningactivity prediction,in vitro activity validation,and molecular docking and molecular interactions for ACE inhibitionmechanismanalysiswereconsistent.Thestudyprovi
11、desatheoreticalbasisforunderstandingthetastecharacteristicsandACEinhibitionmechanismofS.rugosoannulatadecapeptidesandlaysafoundationforapplyingthedecapeptideswithACEinhibitoryactivityinhealthycondimentsandfunctionalproducts.Key words:Stropharia rugosoannulata decapeptides;molecular docking;molecular
12、 thermodynamics;molecular dyna-mics;ACEinhibitionmechanism大球盖菇,又名赤松茸,是以稻秸秆为主要栽培基质生长的草腐菌,在上海郊区广泛种植,为农业废弃物的循环利用提供了新途径。大球盖菇子实体滋味鲜美,富含蛋白质、肽及氨基酸等营养物质,不仅能带来愉悦的味觉感受,在保障人体健康中也发挥着重要的营养作用和生物活性。成熟的大球盖菇子实体中蛋白含量可达到 40%50%干重,游离肽含量可达到 11%14%干重1。大球盖菇是开发天然风味基料和营养健康产品的优质原料。血管紧张素转化酶(angiotensin-convertingenzy-me,ACE)在
13、诱导体内血压升高中起到关键作用,是治疗高血压、心力衰竭等疾病的理想药物靶点2。ACE 抑制肽能够抑制 ACE 的活性,从而起到降血压的作用。食源性 ACE 抑制肽具有高生物活性、低毒性,且易于在体内代谢,不会表现出抗高血压药物常见的副作用,对患高血压、心血管疾病等特殊人群有着重要的利用价值3。前期研究发现,多模式超声提取和辅助酶解制备的大球盖菇肽基料具有较好的降血压、抗氧化等生物活性,愉悦的咸鲜味呈味特性1,4-5。将味觉活性与食盐相当的咸鲜味呈味肽,以部分替代食盐的方式应用到食品领域,可降低因食盐摄入过量引发的高血压、冠心病等心血管疾病患病风险;同时,在不影响食品风味品质与保质期等前提下减少
14、食盐的添加量,将天然食源性咸鲜味肽作为食盐的替代品,达到“减盐不减咸”目的,在国家倡导的减盐策略执行上,有着重要的研究意义。目前,以大球盖菇为原料开发兼具 ACE 抑制功能活性及愉悦呈味特性的风味活性肽研究较少,肽的功能活性和呈味特性联动作用机制尚未有报道。因此,进一步挖掘大球盖菇风味活性肽,解析其活性、呈味机制,推进其在食品、药品领域的应用,仍然十分有必要。近年来,肽组学及生物信息学方法在食品科学中的重要性与日俱增6-7。国内外学者已有较多的应用肽组学分析方法解析食源性肽功能活性或呈味结构基础,利用分子对接、分子互作等技术手段探究食源性肽活性作用机制8-11或呈味感知机制12-15。本研究基
15、于前期采用肽组学等方法构建的大球盖菇十肽肽谱库(94 种,http:/139.224.23.107),以二级质谱峰面积排名前十、峰面积相当的两种大球盖菇十肽RIEDNLVIIR(质谱峰面积 2.58107)和 SLPIKP-RVPF(质谱峰面积 2.17107)为研究对象,采用虚拟筛选、分子对接和分子互作技术探究两种大球盖菇十肽的呈味特性、ACE 抑制活性作用机制,为大球盖菇风味活性肽开发利用提供理论依据。1材料和方法1.1材料与仪器DOJINDO 同仁化学 ACEKit-WST 试剂盒上海宥露生物科技有限公司;ACE 受体蛋白北京艾普希隆生物科技有限公司;GenemoreG-MM-IGT 生
16、物素化试剂盒江苏博美达生命科学有限公司;两种大球盖菇十肽委托吉尔生化(上海)有限公司对两种大球盖菇十肽 RIEDNLVIIR(RR-10)和SLPIKPRVPF(SL-10)进行合成,合成肽纯度大于98%;柠檬酸、蔗糖、异亮氨酸、氯化钠、谷氨酸钠北京索莱宝科技有限公司;其他试剂(分析纯)国药集团化学试剂有限公司。TS-5000ZInsent 电子舌味觉分析系统北京盈盛恒泰科技有限责任公司;Bio-TekEpoch2 酶标仪美国 BioTek 公司;Allegra25R 高速冷冻离心机美国 Beckman 公司;MS3002TS/02 电子天平梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司;TANANO
17、ITC 等温滴定量热仪沃特世科技(上海)有限公司;ForteBioOctetRed96eBiolayerInterferometry(BLI)实时无标记分子相互作用仪美国 ForteBio 公司;GEPDMiniTrapG-25 预装脱盐柱GE 公司。1.2实验方法1.2.1大球盖菇十肽呈味特性及活性预测利用BIOPEP-UWM(https:/biochemia.uwm.edu.pl/biopep-uwm/)的 Sensorypeptideandaminoacids 模块,预测 RR-10 和 SF-10 的呈味特性及呈味肽片段5。利用 BIOPEP-UWM 的 Bioactivepeptid
18、e 模块,预测RR-10 和 SF-10 是否是潜在的 ACE 抑制剂及其潜在的活性肽片段16-17。利用 BIOPEP-UWM 的Enzyme(s)action 模块,预测 RR-10 和 SF-10 经胃肠蛋白酶消化后潜在的活性肽片段及其抑制率18。采用 admetSAR(http:/ 细胞穿透性和 AMEStoxic 急性口服毒性19。12食品工业科技2023 年10月1.2.2大球盖菇十肽呈味特性分析采用 TS-5000ZInsent 电子舌味觉分析系统对 RR-10 和 SF-10 的呈味特性及呈味强度进行分析。准确称取 0.1g 合成肽,加入 100mL 纯水溶解,逐级稀释为浓度梯
19、度1.0、0.75、0.5、0.375 和 0.25mg/mL 的肽溶液。以同浓度梯度的氯化钠(NaCl)和谷氨酸钠(MSG)做呈味对照5。1.2.3大球盖菇十肽体外 ACE 抑制活性分析准确称取 0.1g 合成肽,加入 50mL 纯水溶解,逐级稀释为浓度梯度 2.0、0.4、0.08、0.016 和 0.0032mg/mL的肽溶液。采用 DOJINDOACEKit-WST 试剂盒对肽溶液的 ACE 抑制活性进行测定,分析方法同试剂盒方法。以样品浓度和抑制率做 ACE 抑制活性曲线,计算抑制率 50%时的样品浓度(IC50)。1.2.4大球盖菇十肽 ACE 抑制机制预测从 PDB数据库中获得
20、ACE 受体蛋白(1O8A)的晶体结构作为靶标蛋白。利用分子对接技术,分析大球盖菇十肽与 ACE 受体结合程度。以肽-受体结合打分值、成键数量及氨基酸残基结合能为指标,筛选紧密结合的肽-受体复合物,解析肽-受体结合方式和结合位点,预测大球盖菇十肽的 ACE 抑制作用机制4。1.2.5大球盖菇十肽 ACE 抑制机制验证采用 ITC和 BLI 分子相互作用仪分析十肽和 ACE 受体之间的结合模式。将 PBS 缓冲液配制的 ACE 受体蛋白溶液注射到 ITC 样品池中,样品池温度 25,搅拌器转速1000r/min,开始至第一次滴定间隔时间 60s,总注射次数 20 次,单次注射缓冲液配制的肽配体溶
21、液2L,两次滴定时间间隔 150s,单次注射时间 2s。测量受体蛋白、肽分子结合过程中反应体系温度变化情况,ITCNano 分析软件计算受体配体结合亲和力(KD)、化学计量(N)、焓(H)和熵(S),对受体、配体是否有相互作用进行验证。将 PBS 缓冲液配制的 ACE 受体蛋白溶液进行蛋白生物素化。蛋白生物素化孵育 3060min 后进行脱盐处理。BLI 的 4 根 SSA 传感器固化生物素化的蛋白,4 根传感器做参比电极。设置基线平衡时间 60s,负载样本时间 800s,基线平衡时间 60s 程序固化受体蛋白。设置基线平衡时间 60s,结合时间 120s,解离时间 120s 生物分子互作循环
22、程序进行受体蛋白与肽分子结合、解离互作反应。使用BLI 分析程序获取受体与肽配体间结合常数 Kon、解离常数 Koff、亲和力 KD等动力学相关信息,确定ACE 受体与肽配体互作结合模式。1.3数据处理采用电子舌味觉分析系统软件进行肽段呈味强度数据采集及处理,试验所得数据以 3 次测定结果的平均值标准差表示。肽段抑制活性采用 Excel 软件处理和分析。采用 MOE2019 进行分子对接、结合方式和结合位点分析。采用 GraphPadPrism9 软件绘制 ITC 和 BLI 分析程序获得的热力学和动力学数据。2结果与分析2.1大球盖菇十肽呈味特性及活性预测分析结果BIOPEP-UWM 分析预
23、测的大球盖菇十肽呈味及活性片段结果显示,RR-10 具有呈咸鲜味的 ED 肽片段,SF-10 具有呈咸味提升的 RV 肽片段。RR-10和 SF-10 均是潜在的 ACE 抑制剂。RR-10 具有的ACE 抑制活性肽片段为 IE;SF-10 具有的 ACE 抑制活性肽片段为 IKP、PR、VP、KP 和 LP。由 BIOPEP-UWM 虚拟酶切位点分析结果可知,RR-10 经胃蛋白酶和胰蛋白酶连续消化后,理论水解度为 11.11%。RR-10 存在一个胃蛋白酶酶切位点 L-V。RR-10 及胃蛋白酶酶切片段 RIEDNL、VIIR 不能进一步被胰蛋白酶酶切,由此推测 RR-10 及其消化肽片段
24、通过细胞旁转运和跨胞途径被小肠上皮细胞完整吸收。SF-10 存在一个胃蛋白酶酶切位点 L-P,两个胰蛋白酶酶切位点 K-P 和 R-V。SF-10 经胃蛋白酶和胰蛋白酶消化理论水解度为40%,产生的潜在抑制 ACE 活性肽片段 PR。SF-10模拟消化后产生的活性肽片段分子量低,可通过载体介导(PepT1 介导)转运到细胞内部发挥活性作用20。基于 admetSAR 预测结果可知,RR-10 和 SF-10 均无毒(NonAMEStoxic,评价数值分别为 0.6671 和0.7318),血 脑 屏 障 透 过 性(评 价 数 值 分 别 为0.8235 和 0.9928)和 Caco-2 细
25、胞穿透性(评价数值分别为 0.7015 和 0.7849)良好。2.2大球盖菇十肽呈味特性验证结果大球盖菇十肽电子舌呈味分析结果显示,RR-10 具有咸味和浓厚感呈味特性,SF-10 具有鲜味和浓厚感呈味特性。RR-10 在 1.0mg/mL 时开始呈现较优的咸味呈味强度,等同于同浓度 NaCl 呈咸强度表1大球盖菇十肽 RR-10 和 SF-10 呈味特性评价结果Table1EvaluationresultsofthetastecharacteristicsofthedecapeptidesRR-10andSF-10fromStropharia rugosoannulata浓度(mg/mL)
26、RR-10电子舌SF-10电子舌余味浓厚味咸味余味鲜味浓厚味0.250.800.030.740.0218.870.370.400.014.760.260.690.100.3750.720.030.740.0312.650.130.590.014.070.110.690.080.50.650.020.750.028.770.170.770.023.620.190.690.090.750.600.010.730.011.290.040.880.012.820.080.670.091.00.560.010.700.023.840.080.970.012.270.050.640.11第44卷第20期李
27、文,等:基于虚拟筛选、分子对接和分子互作解析两种大球盖菇十肽的呈味特性和 ACE 抑制活性作用机制13的 1.86 倍。SF-10 在低浓度下即可达到较好的呈鲜效果,与同浓度 MSG 呈鲜强度相当;随着肽段浓度增加,呈鲜效果反而减弱(表 1)。相较于 MSG 在一定浓度范围(0.251.0mg/mL)内呈鲜强度与剂量浓度正相关的呈味特性,电子舌评价结果显示 SF-10 与 MSG 呈味机制明显不同,SF-10 的呈鲜机制有待进一步解析。因此,在一定配比浓度下,RR-10 可作为增咸剂、SF-10 作为增鲜剂,应用于天然调味品开发。2.3大球盖菇十肽体外 ACE 抑制活性分析结果RR-10 在配
28、制浓度 0.4mg/mL 时,其体外 ACE抑制率可达到 92.61%0.51%;SF-10 在 2.0mg/mL时,体外 ACE 抑制率为 83.41%0.49%;RR-10 和SF-10 均具有体外 ACE 抑制活性。从两种十肽体外ACE 抑制率拟合曲线计算可知,RR-10 和 SF-10 的ACE 抑制 IC50值分别 0.012mg/mL 和 0.221mg/mL。一定浓度范围内(0.00322.0mg/mL),RR-10 体外ACE 抑制效果优于 SF-10。2.4大球盖菇十肽 ACE 抑制机制分析结果两种十肽与 ACE 受体分子对接结果图 1图 3所示。RR-10 和 SF-10
29、均可进入 ACE 受体的活性空腔(图 1)。RR-10 与 ACE 受体对接得分15.05(同一肽段-受体不同构象结合得分越低,形成的复合物越稳定),RR-10 与 ACE 的氨基酸残基 GLU403、GLU411、GLU384 等形成 14 个氢键和 5 个离子键。RR-10 中 R1、I2、E3、N5 和 R10 是与受体形成相互作用的氨基酸残基,其中,R1 和 R10 与受体之间形成的结合键数量多,结合键能量均较低,在维持肽-受体形成的复合物稳定性中发挥重要作用(图 2A,图 3A)。SF-10 与 ACE 受体对接得分14.69。SF-10与 ACE 受体形成 9 个氢键和 8 个离子
30、键相互作用。ASP415、LYS454、GLU403、ARG124 等是 ACE 受ARR-10SF-10BC图1大球盖菇十肽与 ACE 相互作用 3D 图Fig.13DinteractionplotsbetweenpeptidesandACEreceptor注:A 为十肽与 ACE 受体互作总览图。大球盖菇十肽 RR-10 和 SF-10 以球棍模式表示,活性空腔以静电模式表示,受体以条带模式表示;B 为受体空腔和可结合活性氨基酸位点,受体空腔中可结合活性氨基酸位点以绿色球形表示(133 个);C 为活性空腔中受体和十肽互作区域图。ARR-10BPolarAcidicBasicGreasyS
31、idechain acceptorSidechain donorBackbone acceptorBackbone donorSolvent residueMetal complexSolvent contactMetal/ion contactArene-areneArene-HHArene-cationProximitycontourLigandexposureReceptorexposureSF-10图2大球盖菇十肽与 ACE 受体互作 2D 图Fig.22DinteractionplotsbetweenpeptidesandACEreceptor14食品工业科技2023 年10月体中结
32、合到 SF-10 的关键氨基酸残基。肽段中 S1、I4、K5、R7、V8 和 F10 均与 ACE 受体产生相互作用,其中,S1、R7 和 F10 与 ACE 受体氨基酸残基之间形成的结合键能量低,成键数量多,是 SF-10 中发挥主要结合作用的氨基酸残基(图 2B,图 3B)。综上所述,氢键和静电相互作用是两种十肽与 ACE 受体的主要作用方式。肽段 C、N 端氨基酸残基及肽段中的 R 残基,易被受体识别形成结合能量较低的作用键。两种十肽可与 ACE 受体活性口袋氨基酸残基(ALA354、GLU384 和 HIS353)19,21、锌 离 子(Zn701,2.98和 2.08)或结构域上的关
33、键氨基酸强结合,是肽段具有 ACE 抑制活性的主要原因。RR-10 与 ACE 受体活性口袋氨基酸残基、锌离子之间的结合键数量及结合强度,均高于 SF-10,说明RR-10 的氨基酸序列组成及空间结构,更易被 ACE受体识别及结合,这可能是 RR-10 的 ACE 抑制活性高于 SF-10 的主要原因。考虑到大球盖菇十肽 RR-10 体外 ACE 抑制活性、分子对接预测的 ACE 受体结合抑制作用效果更好,采用 RR-10 进行分子互作热力学和动力学层面的 ACE 抑制机制研究。大球盖菇十肽 RR-10 与ACE 受体之间结合反应热力学结果如图 4 所示。在 RR-10 与 ACE 受体的结合
34、反应中,热力学结合常数为 1.471104,焓值(H)和熵值(S)的变化均为负值,表明 RR-10 与 ACE 受体的结合反应是焓驱动反应。研究表明,焓驱动反应比熵驱动反应更有利于活性肽对 ACE 的抑制作用9。RR-10 和 ACE 受体之间结合反应动力学结果显示(图 5),RR-10 与 ACE0123E(kcal/mol)456R1R1R1R1I2N5N5N5R10R10R10E3N5R10R1R1R10R10R10GLU403 GLY408 GLU403 GLU123 ALA354 GLU384 LYS118 GLU403 GLU384 ZN701CL704 GLU411 GLU123
35、 GLU123 GLU384 TYR360 ARG522 GLU411 GLU3840.64.73.84.84.93.42.92.81.51.55.71.60.82.64.75.43.75.14.6Docking amino acid residues in ACE receptorAF100123E(kcal/mol)4576S1K5R7R7S1K5V8F10F10I4S1S1K5R7R7R7F10ASP415 ARG402 LYS454ASN66ARG124 ASP415 GLU411 GLU403 ARG124ALA354 GLU403HIS353ARG124ZN701ASP415ASP
36、358 GLU403 ARG1240.64.91.90.56.70.61.92.14.32.33.64.22.22.93.55.73.75.5Docking amino acid residues in ACE receptorB图3大球盖菇十肽与 ACE 受体互作结合能量图Fig.3DockingaminoacidsandbindingemergebetweenpeptidesandACEreceptorinteractions注:蓝线代表氢键相互作用,紫线代表离子键或金属键相互作用。1510(cal/s)5001000200030004000时间(s)0100摩尔热量(kJ/mol)200
37、30001234摩尔比率KD(M)=1.471E04N=2.743H(kJ/mol)=170.6S(J/molK)=1052图4大球盖菇十肽 RR-10 与 ACE 受体相互作用分子热力学图Fig.4MolecularthermodynamicsdiagramofRR-10interactingwithACEreceptors注:红线是热量积分拟合线。0.080.020.040.0600.020100200300时间(s)KD(M)=5.61E04Kon=8.43E+01Koff=4.73E02512.3 mol/L256.1 mol/L128.1 mol/L64.04 mol/L32.02
38、mol/L16.01 mol/L响应值(nm)图5大球盖菇十肽 RR-10 与 ACE 受体相互作用分子动力学图Fig.5MoleculardynamicsdiagramofRR-10interactingwithACEreceptors注:红线是不同肽浓度下相互作用拟合线。第44卷第20期李文,等:基于虚拟筛选、分子对接和分子互作解析两种大球盖菇十肽的呈味特性和 ACE 抑制活性作用机制15受体之间属于特异性结合,动力学结合常数为5.61104。分子互作热力学和动力学结果表明,焓驱动反应的 RR-10 与 ACE 受体特异性结合,是生物分子基团之间的氢键和静电结合,这与分子对接结果具有一致。
39、3讨论与结论食源性活性肽因来源广泛,安全性高,靶向效果好,近十年在临床及临床前研究中比例大幅度提升22。活性肽在降血压9,23-26、降血糖27-30、降血脂8,31等保健食品和药物开发上具有良好潜力和应用前景。基于肽组学、分子对接等技术开展的食源性功能肽、肽与靶标受体蛋白互作机制研究,已取得突破性进展。Li 等25从郫县豆瓣酱中获得的 ACE抑制肽 RGLSK,可与 ACE 受体的 ALA354,TYR523和 GLU384 形成氢键、与 Zn2+形成配位键相互作用。Ma 等32从纹鳢水解产物中筛选出潜在的 ACE抑制肽,氢键、静电和疏水相互作用是肽段与 ACE受体的主要作用方式。Wei 等
40、26从酒糟中鉴定得到的 IC50值较好(50.01mol/L)且含量较高的 ACE 抑制肽 PR,与 ACE 受体结合为竞争性抑制结合方式。Fu 等33从牛胶原蛋白中分离得到的 ACE 抑制肽,未与 ACE 受体口袋活性氨基酸残基结合,主要通过非竞争机制显示 ACE 抑制活性。本研究基于BIOPEP-UWM 肽谱库等虚拟筛选及预测,获得了两种大球盖菇十肽 RR-10 和 SF-10 的特征性呈味和活性肽片段、消化特性、毒理性等理论评价结果。体外呈味及活性验证结果表明,RR-10 和 SF-10 在一定浓度配比下,可呈现愉悦咸鲜味呈味特性;RR-10具有较优的 ACE 抑制活性(IC50,0.0
41、12mg/mL)。两种大球盖菇十肽可与 ACE 靶标蛋白受体结合形成氢键和静电相互作用,与已报道文献研究结果具有一致性。基于分子互作热力学和动力学技术解析的大球盖菇十肽 RR-10,与 ACE 靶标受体焓驱动反应特异性结合发挥 ACE 抑制活性,为食源性肽 ACE抑制机制验证及解析提供方法和思路。风味肽分子量低,能带来愉悦的味觉感受,可与食盐、谷氨酸钠等相互作用提升食品咸鲜味醇厚口感,增强滋味丰富度和协调性34-36。开发兼具功能活性和呈味特性的风味活性肽产品,既可在保障人体健康中发挥重要的营养作用和生物活性,亦可满足消费者对天然高品质呈味基料、风味休闲食品的需求,具有广阔的应用前景。本研究基
42、于虚拟筛选、体外呈味及活性评价、分子对接和分子互作技术解析的大球盖菇十肽呈味特性和 ACE 抑制作用机制,还未与真正的味觉传感、生理作用产生直接联系。考虑到不同技术的检测原理不同,检测结果之间的相同趋势是值得关注的。未来仍需进一步开展基于感官受体、胃肠受体分子互作过程中的呈味机制和活性作用机制解析,为开发兼具功能活性及风味特性的大球盖菇风味活性肽提供理论支撑。参考文献1李文,陈万超,马海乐,等.大球盖菇肽基料超声制备及其食药特性分析J.食用菌学报,2022,29(3):8194.LIW,CHENWC,MAHL,etal.UltrasonicpreparationofStropharia rug
43、osoan-nulatapeptidesandanalysisoftheirtastecharacteristicsandphar-macologicalactivitiesJ.ActaEdulisFungi,2022,29(3):8194.2FRAGASSOG,MARANTAF,MONTANAROC,etal.Pa-thophysiologictherapeutictargetsinhypertension:AcardiologicalpointofviewJ.ExpertOpiniononTherapeuticTargets,2012,16(2):17993.3XUEL,YINRX,HOW
44、ELLK,etal.Activityandbioavail-abilityoffoodprotein-derivedangiotensin-I-convertingenzyme-in-hibitorypeptidesJ.ComprehensiveReviewsinFoodScienceandFoodSafety,2021,20(2):11501187.4LIW,CHENWC,MAHL,etal.Structuralcharacterizationandangiotensin-convertingenzyme(ACE)inhibitorymechanismofStropharia rugosoa
45、nnulata mushroompeptides prepared by ultra-soundJ.UltrasonicsSonochemistry,2022,88:106074.5LIW,CHENWC,MAHL,etal.Studyontherelationshipbetween structure and taste activity of the umami peptide ofStropharia rugosoannulatapreparedbyultrasoundJ.UltrasonicsSonochemistry,2022,90:106206.6ZHANGYY,DAIZJ,ZHAO
46、XJ,etal.DeeplearningdrivesefficientdiscoveryofnovelantihypertensivepeptidesfromsoybeanproteinisolateJ.FoodChemistry,2023,404,PartB:134690.7 XIONG Y Z,GAO X C,PAN D D,et al.A strategy forscreeningnovelumamidipeptidesbasedoncommonfeaturephar-macophore and molecular dockingJ.Biomaterials,2022,288:12169
47、7.8YUZP,CAOYX,KANRT,etal.Identificationofeggpro-tein-derivedpeptidesasxanthineoxidaseinhibitors:Virtualhydroly-sis,moleculardocking,andin vitroactivityevaluationJ.FoodSci-enceandHumanWellness,2022,11(6):15911597.9ZHANGBY,LIUJB,WENHD,etal.Structuralrequire-ments and interaction mechanisms of ACE inhi
48、bitory peptides:MolecularsimulationandthermodynamicsstudiesonLAPYKanditsmodifiedpeptidesJ.FoodScienceandHumanWellness,2022,11(6):16231630.10 CAO S M,WANG Z X,XING L J,et al.Bovine bonegelatin-derivedpeptides:Foodprocessingcharacteristicsandevalua-tionofantihypertensiveandantihyperlipidemicactivities
49、J.Jour-nalofAgriculturalandFoodChemistry,2022,70:98779887.11SALEHABADIH,KHAJEHK,DABIRMANESHB,etal.Evaluation of angiotensin converting enzyme inhibitors by SPRbiosensorandtheoreticalstudiesJ.EnzymeandMicrobialTech-nology,2019,120:117123.12ZHANGJC,ZHANGJC,LIANGL,etal.Identificationandvirtualscreening
50、ofnovelumamipeptidesfromchickensoupbymoleculardockingJ.FoodChemistry,2023,404:134414.13 ZHANG C X,MIAO Y L,FENG Y H,et al.UmamipolypeptidedetectionsystemtargetingthehumanT1R1receptoranditstaste-presentingmechanismJ.Biomaterials,2022,287:121660.14BUY,LIUYN,LUANHW,etal.Characterizationandstructure-act