شناسایی یک پپتید جدید مهار کننده‌ی آنزیم تبدیل کننده‌ی آنژیوتانسین-1 استخراج شده از هیدرولیزات پروتئین‌های سفیده‌ی تخم شترمرغ

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زیست شناسی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه شیمی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 استاد، گروه ژنتیک انسانی، مرکز تحقیقات ایمونولوژی، پژوهشکده‌ی بوعلی و مرکز تحقیقات ژنتیک پژشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

4 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مشهد، مشهد، ایران

چکیده

مقدمه: از آن جا که داروهای سنتزی ضد فشار خون دارای اثرات جانبی است، استخراج پپتیدهای ضد فشار خون از منابع طبیعی فاقد اثرات جانبی مورد نیاز است. هدف از این تحقیق، شناسایی پپتید حاصل از هیدرولیز آنزیمی پروتئین‌های تخم شترمرغ و مطالعه‌ی اثرات مهار کنندگی آن بر آنزیم تبدیل کننده‌ی آنژیوتانسین-1 بود.روش‌ها: هیدرولیز آنزیمی پروتئین‌های تخم شترمرغ با استفاده از آنزیم‌های پپسین و پانکراتین انجام شد. سپس فرکشن‌ها با استفاده از کروماتوگرافی تحت فشار بالا جدا شدند و توالی پپتید با استفاده از اسپکتروفتومتری جرمی شناسایی شد و فعالیت مهار آنزیم تبدیل کننده‌ی آنژیوتانسین-1 و پارامترهای کینیتیک سنجش شد. آنالیز داکینگ مولکولی و پارامتر‌های برهمکنش پپتید 10-DG با آنزیم تبدیل کننده‌ی آنژیوتانسین-1 محاسبه شد.یافته‌ها: نتایج تعیین توالی نشان داد که پپتید خالص شده با نام 10-DG دارای توالی DAESLSRLLG و وزن ملکولی Da 18/1060 است. این پپتید دارای فعالیت بالای مهار آنزیم تبدیل کننده‌ی آنژیوتانسین-1 با mg/ml 133/0 = 50IC در غلظت نهایی mg/ml 159/0 به دست آمد. منحنی لینوربرک مربوط به پپتید 10-DG نشان داد که مکانیسم مهار از نوع غیر رقابتی است. برهمکنش ملکولی و انرژی اتصال پپتید با آنزیم تبدیل کننده‌ی آنژیوتانسین-1 با داکینگ بررسی شد.نتیجه‌گیری: پپتید 10-DG جدا شده از پروتئین‌های تخم شترمرغ، دارای فعالیت مهار کننده‌ی آنزیم تبدیل کننده‌ی آنژیوتانسین-1 است. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Identification New Angiotansin-1 Converting Enzyme Inhibitory Peptide from Ostrich Egg White Protein Hydrolysate

نویسندگان [English]

  • Masoud Homayouni-Tabrizi 1
  • Ahmad Asoodeh 2
  • Mohammad-Reza Abbaszadegan 3
  • Khadijeh Shahrokhabadi 4
  • Mahboobeh Nakhaei Moghaddam 4
1 PhD Student, Department of Biology, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Department of Chemistry, School of Sciences, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
3 Professor, Department of Human Genetics, Immunology Research Center, Avicenna Research Institute AND Medical Genetics Research Center, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
4 Assistant Professor, Department of Biology, School of Sciences, Islamic Azad University, Mashhad Branch, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Background: Due to the side effects of anti-hypertension drugs, extracting bioactive peptides from natural sources is of great importance. The mail goal of this study was identifying a peptide for enzyme hydrolytic of ostrich egg white protein hydrolysate (OEWPH) and investigating its inhibitory effects on angiotansin-1 converting enzyme (ACE).Methods: The ostrich egg white protein hydrolysate was prepared using pepsin and pancreatin and then fractionated using evaluated reveres-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC). Tandem mass analysis of the purified peptide was used to reveal peptide sequence. ACE inhibitory effect and kinetic parameters of the reaction in the presence of the peptide was evaluated. Molecular docking was used to determine the interaction parameters of ACE-peptide comp.Findings: Peptide sequencing of the selected peptide revealed a DAESLSRLLG (MW = 1060/18 Da) and named DG-10. The DG-10 peptide showed a potent inhibitory effect on ACE with the half maximal inhibitory concentration (IC50) value of 0.133 mg/ml. Lineweaver-Burk plot exhibited a non-competitive behavior in the presence of the DG-10 peptide. Molecular interactions and energy binding of the peptide with ACE were investigated via molecular docking.Conclusion: The DG-10 peptide isolated from ostrich egg white protein hydrolysate displayed a potent inhibitory effect on ACE.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Angiotansin-1 converting enzyme (ACE)
  • Ostrich egg white protein hydrolysate (OEWPH)
  • Peptide

مراجع

  1. Collins R, Peto R, MacMahon S, Hebert P, Fiebach NH, Eberlein KA, et al. Blood pressure, stroke, and coronary heart disease. Part 2, Short-term reductions in blood pressure: overview of randomised drug trials in their epidemiological context. Lancet 1990; 335(8693): 827-38.
  2. Persson PB. Renin: origin, secretion and synthesis. J Physiol 2003; 552(Pt 3): 667-71.
  3. Bakris GL, Toto RD, McCullough PA, Rocha R, Purkayastha D, Davis P. Effects of different ACE inhibitor combinations on albuminuria: results of the GUARD study. Kidney Int 2008; 73(11): 1303-9.
  4. Chen Q, Xuan G, Fu M, He G, Wang W, Zhang H, et al. Effect of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide from rice dregs protein on antihypertensive activity in spontaneously hypertensive rats. Asia Pac J Clin Nutr 2007; 16(Suppl 1): 281-5.
  5. Miguel M, Aleixandre A. Antihypertensive peptides derived from egg proteins. J Nutr 2006; 136(6): 1457-60.
  6. Iroyukifujita H, Eiichiyokoyama K, Yoshikawa M. Classification and antihypertensive activity of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides derived from food proteins. J Food Sci 2000; 65(4): 564-9.
  7. Liu J, Yu Z, Zhao W, Lin S, Wang E, Zhang Y, et al. Isolation and identification of angiotensin-converting enzyme inhibitory peptides from egg white protein hydrolysates. Food Chem 2010; 122(4): 1159-63.
  8. Chen HM, Muramoto K, Yamauchi F, Nokihara K. Antioxidant activity of designed peptides based on the antioxidative peptide isolated from digests of a soybean protein. J Agric Food Chem 1996; 44(9): 2619-23.
  9. Li B, Chen F, Wang X, Ji B, Wu Y. Isolation and identification of antioxidative peptides from porcine collagen hydrolysate by consecutive chromatography and electrospray ionization_mass spectrometry. Food Chem 2007; 102(4): 1135-43.
  10. Mendis E, Rajapakse N, Byun HG, Kim SK. Investigation of jumbo squid (Dosidicus gigas) skin gelatin peptides for their in vitro antioxidant effects. Life Sci 2005; 77(17): 2166-78.
  11. Park PJ, Jung WK, Nam KS, Shahidi F, Kim SK. Purification and characterization of antioxidative peptides from protein hydrolysate of lecithin-free egg yolk. J Amer Oil Chem Soc 2001; 78(6): 651-6.
  12. Li GH, Le GW, Shi YH, Shrestha S. Angiotensin I_converting enzyme inhibitory peptides derived from food proteins and their physiological and pharmacological effects. Nutrition Research 2004; 24(7): 469-86.
  13. Lopez-Fandino R, Otte J, van Camp J. Physiological, chemical and technological aspects of milk-protein-derived peptides with antihypertensive and ACE-inhibitory activity. International Dairy Journal 2006; 16(11): 1277-93.
  14. Cheung HS, Wang FL, Ondetti MA, Sabo EF, Cushman DW. Binding of peptide substrates and inhibitors of angiotensin-converting enzyme. Importance of the COOH-terminal dipeptide sequence. J Biol Chem 1980; 255(2): 401-7.
  15. Megias C, Pedroche J, Yust MM, Giron-Calle J, Alaiz M, Millan F, et al. Production of copper-chelating peptides after hydrolysis of sunflower proteins with pepsin and pancreatin. LWT-Food Science and Technology 2008; 41(10): 1973-7.
  16. Holmquist B, Bunning P, Riordan JF. A continuous spectrophotometric assay for angiotensin converting enzyme. Anal Biochem 1979; 95(2): 540-8.
  17. Lahogue V, Rehel K, Taupin L, Haras D, Allaume P. A HPLC-UV method for the determination of angiotensin I-converting enzyme (ACE) inhibitory activity. Food Chemistry 2010; 118(3): 870-5.
  18. Miguel M, Manso M, Aleixandre A, Alonso MJ, Salaices M, Lopez-Fandino R. Vascular effects, angiotensin I-converting enzyme (ACE)-inhibitory activity, and antihypertensive properties of peptides derived from egg white. J Agric Food Chem 2007; 55(26): 10615-21.
  19. Sun J, Yu J, Zhang PC, Tang F, Yue YD, Yang YN, et al. Isolation and identification of lignans from Caulis Bambusae in Taenia with antioxidant properties. J Agric Food Chem 2013; 61(19): 4556-62.
  20. Vastag ua, Popoviç L, Popoviç S, Petroviç L, Pericin D. Antioxidant and angiotensin-I converting enzyme inhibitory activity in the water-soluble protein extract from Petrovac Sausage (Petrovska Kolbasa). Food Control 2010; 21(9): 1298-302.
  21. Jamdar SN, Rajalakshmi V, Sharma A. Antioxidant and ace inhibitory properties of poultry viscera protein hydrolysate and its peptide fractions. J Food Biochem 2012; 36(4): 494-501.
  22. Wu J, Aluko RE, Nakai S. Structural requirements of Angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides: quantitative structure-activity relationship study of di- and tripeptides. J Agric Food Chem 2006; 54(3): 732-8.
  23. Rohrbach MS, Williams EB, Jr., Rolstad RA. Purification and substrate specificity of bovine angiotensin-converting enzyme. J Biol Chem 1981; 256(1): 225-30.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 32، شماره 301 - شماره پیاپی 301
مهر و آبان 1393
صفحه 1496-1508

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 15 مرداد 1393
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار