多肽Lunasin及其降胆固醇研究进展

2016-04-11 16:36:15高展谭树华
生物技术世界 2016年5期
关键词:药科还原酶多肽

高展 谭树华

(中国药科大学生命科学与技术学院 江苏南京 211198)

多肽Lunasin及其降胆固醇研究进展

高展 谭树华

(中国药科大学生命科学与技术学院 江苏南京 211198)

多肽Lunasin是一种大豆来源的新型活性肽,研究显示其可通过下调HMG-CoA还原酶基因表达水平和增加LDL受体数量来降低胆固醇,在心血管领域具有很大应用潜力。

Lunasin 降胆固醇

多肽Lunasin是一个新型的天然化学预防性的多肽,抗癌的同时也具有抗炎抗氧化、降低胆固醇等潜在价值(Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2014, 18: 2070-2075)。最近对Lunasin在降低胆固醇方面研究较多,本文就此做一综述。

1 Lunasin简介

Lunasin,一种大豆源生物活性肽,由2S白蛋白基因(Gm2S-1)编码(Plant Physiol,1997,114:1567-1569;The Journal of biological chemistry,1987,263:10502-10505),43个aa,分子量为5.5 kDa。主要结构特点:a.C端有9个连续的Asp;b.一个RGD细胞黏附模序(Nat Biotech,1999,17:495-500);c.一个与染色质结合蛋白同源的保守螺旋区域(J Agric Food Chem,2002,50:5903-5908)。合成的Lunasin热稳定性高,100℃加热10min也不会变性(Nutrition Reviews,2003a,61:239-246)。口服大豆蛋白中的Lunasin被蛋白酶抑制剂分子包被进入消化道,由于蛋白酶抑制剂的保护,在上消化道系统不会被降解,到了小肠Lunasin才被释放(此时,蛋白酶抑制剂差不多已被消化掉)并被吸收(SoyLabs 2015),因此生物利用度很高。动物实验表明Lunasin抗消化,可直接经吸收进入靶组织(Nutrion Reviews,2003b,61:239-246)。Lunasin的高生物利用度和热稳定性使得其可作为潜在的膳食补充剂(J Food Sci,2015,80:R485-494)。

2 胆固醇和高胆固醇血症

胆固醇在血液中的存在形式包括高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、极低密度脂蛋白(VLDL)几种。LDL(坏的胆固醇)超标一般被认为是心血管疾病的前兆。

适量的胆固醇对于保持细胞膜完整性和合成激素等正常生理功能是必需的,但是过多的胆固醇(即高胆固醇血症)则会导致动脉粥样硬化,最终引起心血管疾病的发生,对人们的身心健康和生命安全造成巨大威胁(Nutrition Industry Executive,2012:32-64)。

3 Lunasin降低胆固醇的机制

胆固醇主要有两个来源:摄取和肝脏中产生,而来自于肝的超过80%。因此治疗高胆固醇血症的最好方法是抑制肝脏里胆固醇的合成。肝内胆固醇生物合成的必经步骤是通过PCAF使组蛋白H3的K14特异性乙酰化最终使得HMG-CoA还原酶的转录激活。Lunasin通过两种方式降低血浆中LDL胆固醇水平。首先,它选择性地破坏HMG-CoA还原酶的产生。Lunasin通过PCAF减少H3组蛋白尾K14的乙酰化,从而降低该酶基因表达水平,使得肝产胆固醇的过程不能顺利进行(Lunasin:http://www.lunasin.com/About/ CardiovascularResearch).;其次,Lunasin增加LDL受体基因的表达水平,从而通过增加受体数量来清除血液中的LDL胆固醇受体(SoyLabs,2015)。另外,Lunasin存在时SP1蛋白(即用于LDL受体产生胆固醇调节元件结合蛋白1)的水平比无Lunasin时增加了两倍多(Lunasin:http://www.lunasin.com/About/CardiovascularR esearch)。体外实验,HepG2肝细胞揭示HMG-CoA还原酶基因下调同时SP1基因上调(Galvez,2010),(Circulation,2012,21:A10693);(PCT/US2014/029753))。进一步的体内实验则显示LDL受体基因突变的猪在补充LSE(Lunasin-enriched soy extract)和酪蛋白后比仅仅补充酪蛋白的,LDL胆固醇水平降低(Circulation,2012,21:A10693)。

与他汀类药物(降胆固醇药物)相比,Lunasin在转录水平抑制HMG-CoA还原酶的表达,而不会阻断其酶活性(Circulation,2012,21:A10693);(PCT/US2014/029753)。而且他汀类常常因为阻断HMG-CoA还原酶作用太过强烈而产生严重的不良反应如细胞功能的终止等。然而,Lunasin降低胆固醇水平只是在细胞和动物水平上,尚未在临床研究中显示其有效性和安全性,需要进一步研究来证实Lunasin降低胆固醇的效果,来评价它们对治疗心血管病的总体效果。

4 展望

很多体内体外实验证明Lunasin在调节体内胆固醇生物合成中起特别重要的作用(Circulation,2012,21:A10693)。Lunasin可口服、生物利用度高、热稳定性好等特性使得其在治疗高胆固醇血症和动脉粥样硬化等领域具有很大的应用前景。

Q5

A

1674-2060(2016)05-0340-01

高展,中国药科大学微生物与生化药学硕士研究生。

谭树华,中国药科大学教授,博士生导师。

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