基于分子模拟技术筛选牛乳清蛋白源抗氧化肽

来源：中国食品学报杂志2024年第2期北京时间：

作者：马寅龙，郭锐斌，于雁松，马隆凯，许晓曦

单位：马寅龙东北农业大学食品学院 乳品科学教育部重点实验室 哈尔滨 150030,郭锐斌东北农业大学食品学院 乳品科学教育部重点实验室 哈尔滨 150030,于雁松东北农业大学食品学院 乳品科学教育部重点实验室 哈尔滨 150030,马隆凯东北农业大学食品学院 乳品科学教育部重点实验室 哈尔滨 150030,许晓曦东北农业大学食品学院 乳品科学教育部重点实验室 哈尔滨 150030,xiaoxi_xu01@163.com

摘要：传统抗氧化肽的筛选往往需要经过酶解、纯化、分离、鉴定及体外试验验证，时间和物力花费较大。本研究以生物信息学为理论基础，利用计算机虚拟消化、相关活性预测与评价、药物代谢动力学及分子模拟技术对牛乳清蛋白源抗氧化肽进行依次筛选，对其可能发生的Keap1-Nrf2-ARE抗氧化途径进行分析、解释，分析其分子反应过程中构象的稳定性。应用PeptideRanker程序对生物活性进行预测评分，筛选得到137条评分大于0.4的肽段，同时采用ToxinPred、Innovagen、Expasy-compute及Pepdraw程序进一步分析肽段的理化性质，并通过药物代谢动力学ADMET、TOPKAT分析对肽段进行筛选，得到14条无毒、无致敏性、无致突变性、无致癌性及水溶性良好的多肽，然后将其与Keap1受体进行分子对接。将分子对接评分前4位的多肽与Keap1的最优结合复合物进行构象作用机制分析，最终通过复合物构象分子间作用力评价CDEF序列最具抗氧化活性的潜力，并将CDEF-Keap1受体复合物进行分子动力学模拟，结果显示动力学模拟过程中构象变化较稳定，因此CDEF抗氧化肽可在人体中较好地发挥抗氧化活性。与传统酶解方法相比，本方法可快速、高效筛选抗氧化肽，为天然食品源抗氧化肽的快速筛选提供了新思路。

关键词：乳清蛋白; 抗氧化肽; 生物活性肽; 分子对接

基金资助：黑龙江省“百千万”工程科技重大专项(2020ZX07B01-2-5)