本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥，具體涉及同時(shí)一種肽段的dpp-iv抑制活性?xún)?yōu)化策略和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、由于時(shí)代發(fā)展、生活方式變化、城市化進(jìn)程以及人口老齡化等因素，糖尿病已成為全球性的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)，其患病率持續(xù)上升。這種慢性疾病不僅對(duì)個(gè)人健康構(gòu)成威脅，還對(duì)全球醫(yī)療系統(tǒng)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。高血壓作為糖尿病常見(jiàn)的并發(fā)癥之一，兩者同時(shí)存在通常會(huì)加重心臟和血管的損傷，導(dǎo)致心功能受損和心力衰竭。雖然具有降壓和降糖活性的抑制劑可以有效減輕并發(fā)癥的影響，但合成血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ace)抑制劑和二肽基肽酶(dpp)-iv抑制劑已被證明會(huì)引起不良副作用，包括低血壓、腎衰竭、肝功能衰竭和白細(xì)胞計(jì)數(shù)降低。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)副作用最小的天然生物活性物質(zhì)來(lái)治療高血壓和糖尿病。

2、據(jù)報(bào)道，生物活性肽具有多種生物活性，如降壓、降血糖、保肝、抗氧化等，由于其天然、安全、可加工性好，不僅可以作為日常補(bǔ)充的一部分促進(jìn)健康，而且沒(méi)有藥物的副作用。此外，生物活性肽可以通過(guò)抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(angiotension?convertingenzyme，ace)和二肽基肽酶iv(dipeptidylpeptidase?4，dpp-iv)來(lái)治療高血壓和糖尿病。生物活性肽不僅可以從雞肉、牛肉和魚(yú)類(lèi)中提取，也可以從豆類(lèi)、西蘭花和棗等植物中提取。其中，棗可以作為活性肽的來(lái)源之一，越來(lái)越受到人們的重視。

3、棗屬于鼠李屬植物，含有豐富的維生素、氨基酸、黃酮類(lèi)、皂苷等營(yíng)養(yǎng)成分，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。食用紅棗的健康益處包括抗腫瘤、抗氧化、降血糖、抗炎、降血壓和肝保護(hù)作用。例如，從棗果實(shí)中鑒定出多肽ier和igk，并證明其具有ace抑制作用。此外，我們?cè)谇捌谘芯恐幸矎臈椀拿复佼a(chǎn)物中鑒定出了ace抑制肽kalvap，但其dpp-iv抑制活性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種dpp-iv抑制活性?xún)?yōu)化策略和應(yīng)用，對(duì)ace抑制肽kalvap進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，本發(fā)明優(yōu)化得到的肽段同時(shí)具有輔助降血壓和降血糖作用，可用于制備輔助降血壓和降血糖功能的功能性食品或保健食品，特別適合于糖尿病伴隨高血壓患者，具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：

3、一種dpp-iv抑制活性?xún)?yōu)化策略，對(duì)紅棗肽段lys-ala-leu-val-ala-pro(kalvap)進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)出dpp-iv抑制活性增強(qiáng)的肽段。

4、一種dpp-iv抑制活性?xún)?yōu)化策略，對(duì)已知的dpp-iv抑制肽的數(shù)據(jù)庫(kù)及文獻(xiàn)進(jìn)行分析，總結(jié)得出dpp-iv抑制肽的特點(diǎn)，基于該總結(jié)對(duì)kalvap進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。

5、一種dpp-iv抑制活性?xún)?yōu)化策略，所述的dpp-iv抑制活性增強(qiáng)肽的氨基酸序列為trp-ala-leu-val-ala-pro(walvap)或trp-pro-leu-val-ala-pro(wplvap)。

6、一種dpp-iv抑制活性?xún)?yōu)化策略，所述的改造方法在于對(duì)大部分n端第一位氨基酸進(jìn)行了疏水氨基酸的替換，以便來(lái)提高肽段的dpp-iv活性。所述的疏水氨基酸為色氨酸t(yī)rp、纈氨酸val、亮氨酸leu或異亮氨酸ile。

7、一種dpp-iv抑制活性?xún)?yōu)化策略，所述的改造方法在于n端第二位氨基酸保持為脯氨酸pro或者丙氨酸ala，符合dpp-iv酶底物肽段的特點(diǎn)。

8、一種dpp-iv抑制活性?xún)?yōu)化策略，所述的dpp-iv抑制肽的特點(diǎn)：

9、(1)具有高度疏水性氨基酸殘基的肽通常具有dpp-iv抑制活性；

10、(2)n端第一位氨基酸大多數(shù)為疏水氨基酸如色氨酸t(yī)rp、纈氨酸val、亮氨酸leu、異亮氨酸ile等；

11、(3)n端第二位氨基酸中脯氨酸pro約占21.27％，丙氨酸約占9.41％。肽n端第二位的pro或ala和肽n端的leu或ile的存在與相對(duì)較強(qiáng)的體外dpp-iv抑制活性有關(guān)；

12、(4)在n末端具有trp的肽通常會(huì)顯示出很強(qiáng)的dpp-iv抑制活性；

13、(5)在第一個(gè)，第二個(gè)，第三個(gè)或第四個(gè)n末端氨基酸殘基上具有pro的肽具有強(qiáng)dpp-iv抑制活性。

14、一種dpp-iv抑制活性?xún)?yōu)化策略在增強(qiáng)肽段降血糖效果中的應(yīng)用。

15、一種dpp-iv抑制活性?xún)?yōu)化策略在制備輔助降血糖保健品和輔助降血糖藥物中的應(yīng)用。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

17、本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有dpp-iv抑制肽段的氨基酸序列進(jìn)行分析，總結(jié)得到dpp-iv抑制肽的氨基酸序列特點(diǎn)，基于此對(duì)kalvap進(jìn)行改造設(shè)計(jì)后得到了11條活性可能增強(qiáng)的肽段，合成了肽段并進(jìn)行抑制活性篩選，還在caco-2細(xì)胞模型中對(duì)其細(xì)胞毒性及dpp-iv抑制活性進(jìn)行驗(yàn)證，獲得dpp-iv抑制活性提高的肽段序列為trp-ala-leu-val-ala-pro(walvap)和trp-pro-leu-val-ala-pro(wplvap)，體外的dpp-iv?ic50分別為57.6和102.5μm，與kalvap相比，dpp-iv抑制活性在體外與細(xì)胞內(nèi)均有提高，說(shuō)明該優(yōu)化策略可行。

18、本發(fā)明dpp-iv抑制活性?xún)?yōu)化策略，在對(duì)肽段kalvap進(jìn)行改造設(shè)計(jì)之后，發(fā)現(xiàn)得到兩條肽段同時(shí)具有ace和dpp-iv抑制作用，同時(shí)通過(guò)抑制活性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了肽段同時(shí)具有ace和dpp-iv雙靶點(diǎn)抑制作用，肽段的ace?ic50為20.5-35.2μm,dpp-iv?ic50為57.6-102.5μm，活性高，相比于目前大部分的只有一種ace抑制功能或者dpp-iv抑制功能的肽段，本發(fā)明的肽段可以同時(shí)發(fā)揮輔助降血壓和降血糖作用，在用于制備輔助降血壓和降血糖功能的功能性食品或保健食品上具有較大的優(yōu)勢(shì)，該優(yōu)化策略可應(yīng)用于提高肽段的降血糖效果，特別適合于糖尿病伴隨高血壓患者，具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種ace抑制與dpp-iv抑制雙功能肽，其特征在于，其氨基酸序列為trp-ala-leu-val-ala-pro或trp-pro-leu-val-ala-pro。

2.一種ace抑制與dpp-iv抑制雙功能肽的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ace抑制與dpp-iv抑制雙功能肽的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，對(duì)紅棗肽段lys-ala-leu-val-ala-pro進(jìn)行改造，具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ace抑制與dpp-iv抑制雙功能肽的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的疏水氨基酸為色氨酸t(yī)rp、纈氨酸val、亮氨酸leu或異亮氨酸ile。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ace抑制與dpp-iv抑制雙功能肽的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ace抑制與dpp-iv抑制雙功能肽在制備輔助降血糖保健品和輔助降血糖藥物中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種ACE抑制與DPP?IV抑制雙功能肽及其設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用，該雙功能肽段的氨基酸序列為T(mén)rp?Ala?Leu?Val?Ala?Pro或Trp?Pro?Leu?Val?Ala?Pro。本發(fā)明設(shè)計(jì)方法，根據(jù)DPP?IV抑制肽的特點(diǎn)對(duì)大部分N端第一位氨基酸進(jìn)行了疏水氨基酸的替換，N端第二位氨基酸則保持為脯氨酸Pro或者丙氨酸Ala。本發(fā)明經(jīng)DPP?IV抑制活性?xún)?yōu)化策略得到的雙功能肽段同時(shí)具有輔助降血壓和降血糖作用，可用于制備輔助降血壓和降血糖功能的功能性食品或保健食品，該優(yōu)化策略可應(yīng)用于提高肽段的降血糖效果，具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：趙玉芬,高新昌,黨亞麗,溫歡,李龍,王寧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6