IF=8.0!东北农业大学: 新型大麻蛋白降尿酸活性肽的制备、鉴定及潜在机制:从动物模型到计算机模拟

新型大麻蛋白降尿酸活性肽的制备、鉴定及潜在机制：从动物模型到计算机模拟

本研究以中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和风味蛋白酶分别水解大麻蛋白，通过水解度、分子量分布和体外XO抑制活性筛选出最佳酶种（中性蛋白酶），获得分子量<2 kDa的活性肽段。采用高效液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）结合非标记定量肽组学鉴定肽序列，通过分子对接（MOE软件）从124条高信号肽中筛选出15条结合能最低的候选肽，进一步经过敏原性预测（AlgPred2.0）和ADME药代预测（AdmetSAR3.0）筛选出三条非致敏、肠道吸收率较高的肽（AMRAMPDDVLAN、NNYNLPIL、KTNDNAWVSPLAG），采用固相合成法合成后验证其体外XO抑制活性。在体内实验中，将40只雄性C57BL/6小鼠分为正常组、模型组（氧嗪酸钾造模）和低、中、高三个剂量组（675、1350、2700mg/kg/d），通过腹腔注射给药15天，测定血清尿酸、肌酐、尿素氮水平，肾脏组织中的炎症因子（COX-2、TNF-α、IL-1β）及尿酸代谢关键酶（XO、ADA）活性，并进行肾脏HE病理染色。最后采用GROMACS软件进行100ns分子动力学模拟（RMSD、RMSF、SASA分析），结合分子对接结果阐明肽与XO的结合机制。

本研究首次证实中性蛋白酶水解大麻蛋白获得的<2 kDa肽段具有显著的降尿酸活性。在体外，水解产物IC₅₀为0.99 mg/mL；在体内，高剂量组（2700mg/kg/d）可使高尿酸血症小鼠血清尿酸降低48.1%（从431.63降至223.94μmol/L），肌酐降低46.9%，尿素氮降低39.2%，并显著下调肾脏中XO和ADA的活性以及COX-2、TNF-α、IL-1β等炎症因子水平，同时改善肾小管和肾小球的病理损伤。从水解物中鉴定出三条新型XO抑制肽，其中NNYNLPIL活性最强（IC₅₀= 1.34 mM）。分子对接和动力学模拟揭示，这些肽通过与XO活性口袋中的关键残基Ser876形成氢键，并与Phe1009、Glu802等残基发生π-硫相互作用和盐桥，从而阻塞底物进入通道，发挥竞争性抑制作用。该研究表明，大麻蛋白水解物及其活性肽可作为控制高尿酸血症的有前景的候选物，为开发天然来源的降尿酸功能性食品提供了理论和实验依据。未来工作将聚焦于微胶囊包埋策略以提高肽的口服生物利用度，并在动物模型中进一步验证其降尿酸疗效。

基金支撑：

本研究受到黑龙江省科学院院长基金项目（YZ2023DQ01）资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2025.116643

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翻译：李少琦

编辑：科研小助

审核：杨静

专家指导：张康逸

供稿团队：小麦绿色精深加工与功能性食品创制创新团队