Page 175 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2022年第5期

第41卷 第5期 华 中 农 业 大 学 学 报 Vol.41 No.5
2022年 9月 Journal of Huazhong Agricultural University Sep. 2022，169~178

闫佳兴，张久亮.石金钱龟板来源的寡肽与环氧合酶-2相互作用机制［J］.华中农业大学学报，2022，41（5）：169⁃178.
DOI：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.05.021

石金钱龟板来源的寡肽与环氧合酶-2相互作用机制

闫佳兴，张久亮

华中农业大学食品科学技术学院/环境食品学教育部重点实验室，武汉 430070

摘要 为探究石金钱龟板来源的寡肽 KNGP 能否作为 COX-2（环氧合酶-2）的新型抑制剂，通过紫外分光
光度法测定石金钱龟板肽 YPTP、合成肽段 KNGP 和 RG 的 IC 50 值，利用内源荧光、同步荧光、三维荧光光谱和
ANS（1-苯胺基-8-萘磺酸）荧光探针法分析 KNGP 对 COX-2 的疏水性影响，利用分子对接方法分析 KNGP 与
COX-2 间的相互作用方式。结果显示，YPTP、KNGP 和 RG 的 IC 50 值分别为 0.609、0.046 和 0.056 mg/mL，
KNGP 的 IC 50 值低于阳性药布洛芬（IC 50 =0.217 mg/mL），说明 KNGP 对 COX-2 具有显著的抑制潜力。内源荧
光结果显示 KNGP 对 COX-2 的作用为静态猝灭且有单一作用位点，同时热力学参数计算结果显示，KNGP 和
COX-2 的结合过程中疏水作用是主要驱动力，且 KNGP 和 COX-2 结合的是由熵驱动的自发过程。同步荧光、
三维荧光光谱和荧光探针结果显示 COX-2中的酪氨酸与色氨酸的疏水环境发生变化，且其表面的疏水性减弱。
KNGP与COX-2的分子对接显示，KNGP分子主要通过NH基团、C=O结构、吲哚和咪唑结构与COX-2活性中
心的氨基酸残基形成氢键和疏水相互作用，并通过形成静电作用增强结合的稳定性。以上结果表明，KNGP 能
与COX-2的单一位点通过氢键和疏水相互作用结合形成复合物，并改变酶的二级结构来抑制其活性。
关键词 荧光光谱；分子对接；COX-2；抗炎；寡肽；龟板
中图分类号 TS201.2 文献标识码 A 文章编号 1000-2421（2022）05-0169-10

环氧合酶-1（cyclooxygenase-1，COX-1）和环氧 然产物中寡肽的研究和开发越来越重视。笔者所在
合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）是 2 种同工酶， 研究团队前期已证明石金钱龟板来源的肽为 2~9 个
COX-1 在健康组织中表达维持机体的正常运转，而 氨基酸残基的具有良好抗氧化、抗炎等活性的寡
COX-2 几乎只在组织受到伤害刺激后才大量表达， 肽 ［10-11］ ，尤其其中的合成寡肽单体分子 KNGP 含脯
［1］
参与炎症和疼痛等过程 。特异性抑制 COX-2 可有 氨酸残基、RG 含有精氨酸残基，可能具有优良的抗
效阻止炎症和疼痛反应，常用的 COX-2 抑制剂包括 酶解特性和更高的吸收效率。然而，龟板肽对抗炎
布洛芬和对乙酰基苯酚等，但这些药物对胃肠道、心 靶点之一 COX-2 的潜在抑制作用及其机制尚不
血管、肾脏、肝脏等器官可能造成一定程度的损害， 明确。
［2］
尤其是胃肠道损伤最为常见 。严重的不良反应已 因此，本研究利用团队前期以石金钱龟来源的
［3］
经导致了罗非昔布与依托昔布的退市 。因此，目前 龟板肽 ［10］ 和合成寡肽单体分子（KNGP 和 RG）进行
亟需寻找新型的COX-2抑制剂。 抑制试验，并利用荧光光谱和分子对接探究 KNGP
石金钱龟是一种淡水龟，主要分布在日本、越南 对 COX-2的抑制机理，分析寡肽 KNGP对 COX-2的
［4］
和中国中南部，是一种高价值的功能性食品 。《本草 抑制作用和构效机制，旨在为探究寡肽分子的抗炎
纲目》和近期研究均表明，一些龟板提取物具有良好 作用提供理论基础。
的抗氧化、抗炎和消肿止痛等作用 ［5-6］ 。其他研究表 1 材料与方法
明有脯氨酸或精氨酸残基的寡肽除具有良好活性外
还具有抗酶解特性 ［7］ ，可通过胃肠道吸收入血液循 1.1 材料与试剂
环，进而对相关疾病靶点起作用 ［8-9］ 。因此，人们对天 1）材料。石金钱龟板肽（yellow pond turtle pep⁃

收稿日期：2022-05-08
基金项目：国家重点研发计划项目（2021YFE0194000）
闫佳兴，E-mail：1813425989@qq.com
通信作者：张久亮，E-mail：zjl_ljz@mail.hzau.edu.cn