马氏珍珠贝来源DPP-Ⅳ抑制活性肽的虚拟筛选及其作用机制

摘要

为了快速发现马氏珍珠贝来源二肽基肽酶Ⅳ(dipeptidyl peptidase Ⅳ,DPP-Ⅳ)抑制活性肽,本研究利用数据库中20个已报道的DPP-Ⅳ抑制肽组成训练集,构建了药效团模型并通过测试集分子和Fisher随机验证法对模型进行了评估.利用在线网站PeptideCutter,以珍珠贝肉蛋白为原料,进行虚拟酶解.使用最优药效团模型(Hypo1)对虚拟酶解获得的192个低分子肽(氨基酸数小于或等于5)进行初步筛选,接着以分子对接的方法进一步筛选,并且对潜在的DPP-Ⅳ抑制活性肽进行固相合成,体外验证其活性并分析其作用机制.结果表明,药效团结合分子对接技术筛选了 4个理论上可能具有高活性的DPP-Ⅳ抑制肽,即LPIY、VQDR、PIY和APSL.其中,VQDR、PIY没有表现出抑制活性,而LPIY和APSL具有较高的DPP-Ⅳ抑制活性,其IC50值分别为521.19和258.67 μmol/L.与DPP-Ⅳ相互作用的机理表明,肽LPIY和APSL与DPP-Ⅳ活性口袋中的氨基酸残基形成了多个氢键,且N-端第二个位置的脯氨酸(P)也均与活性口袋中的残基形成了 Pi-Alkyl作用,因此促进了 LPIY和APSL的DPP-Ⅳ抑制作用.本研究为高效筛选珍珠贝来源的DPP-Ⅳ抑制肽提供了理论方法.