霍山石斛中新型α-葡萄糖苷酶抑制蛋白的纯化、机制解析与应用潜力探索

《Journal of the Science of Food and Agriculture》：Purification, characterization and α-glucosidase inhibitory mechanisms of rarely reported proteins found in Dendrobium huoshanense

本研究针对霍山石斛（Dendrobium huoshanense）中未被深入探索的蛋白质组分，通过纯化与机制解析发现其具有显著α-葡萄糖苷酶抑制活性。研究人员成功分离出分子量为11.9 kDa的蛋白PPB3-II（IC50 = 34.20 ± 2.93 μg/mL），采用LC-MS/MS鉴定其结构特征，并通过多维度机制分析揭示其通过混合型可逆抑制与静态荧光淬灭方式结合酶活性位点，为开发新型糖尿病治疗剂与功能食品提供理论依据。

　　

背景：霍山石斛（Dendrobium huoshanense）中的蛋白质组分可能是潜在的降血糖剂候选物，但其特性与活性机制尚未被系统研究。本研究旨在纯化并鉴定其中的α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase）抑制蛋白，通过创新方法深入探索其作用机制，并制备蛋白水解产物以指导应用。

结果：分子量为11.9 kDa的蛋白组分PPB3-II表现出强效的α-葡萄糖苷酶抑制活性（半数抑制浓度IC₅₀ = 34.20 ± 2.93 μg/mL）。通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析与NCBI数据库比对，发现PPB3-II与REVEILLE 3（ASL68814.1）、光系统II蛋白D1（YP_009180171.1）和D2（YP_009180186.1）具有相似性。机制分析表明，PPB3-II以混合型可逆方式抑制α-葡萄糖苷酶，并通过非常规静态模式淬灭其荧光。该蛋白通过氢键、疏水相互作用和盐桥与α-葡萄糖苷酶的两个结合位点紧密结合，这一放热过程阻断了底物的正常催化。此外，使用胰蛋白酶（trypsin）对霍山石斛蛋白进行水解可获得最大水解度（11.31 ± 1.86%）。

结论：这些发现为开发霍山石斛来源的新型α-葡萄糖苷酶抑制剂提供了新思路，对功能性食品和药物研发具有重要意义。

利益冲突：作者声明无任何已知的竞争性财务利益或个人关系影响本研究。