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大豆天贝酶解物中新型抗肿瘤肽的发现及其在胰腺癌和结直肠癌细胞中的作用机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月10日 来源:Journal of Agriculture and Food Research 4.8
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推荐:本研究通过生物信息学和细胞模型,鉴定出大豆天贝酶解物(SBTE)中的新型抗肿瘤肽P1和四种二肽。网络药理学分析揭示140个与结直肠癌和胰腺癌相关的靶点基因,分子对接显示二肽与PARP1(ΔG -6.5 kcal/mol)和EGFR(ΔG -6.2 kcal/mol)强结合。体外实验证实SBTE能使PANC-1和HT-29细胞中五种癌症受体表达下调10倍,为开发抗癌功能食品提供新思路。
胰腺癌和结直肠癌是全球最具侵袭性的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率居高不下。传统治疗方法如放疗、化疗和手术存在疗效有限、副作用严重等问题,亟需开发新型低毒抗癌药物。功能性食品因其兼具营养和药理活性成为研究热点,其中印尼传统发酵大豆食品天贝(tempeh)因其富含生物活性成分而备受关注。然而,天贝中具体哪些肽段具有抗癌活性、其分子靶点和作用机制尚不明确。
为填补这一空白,来自印度尼西亚的研究团队在《Journal of Agriculture and Food Research》发表研究,首次通过多组学方法系统解析大豆天贝酶解物(SBTE)的抗癌机制。研究采用胰蛋白酶水解结合LC-MS/MS鉴定出新型15肽GENEEEDSGAIVTVK(P1)和四种二肽(IR/KP/GL/KL),通过整合网络药理学预测140个癌症相关靶点,并运用分子对接和细胞实验验证其作用通路。
关键技术包括:1)超声辅助水提法制备SBTE;2)UPLC-MS/MS非靶向代谢组学分析;3)WAY2DRUG和SuperPred等在线工具预测活性与靶点;4)STRING数据库构建蛋白互作网络;5)CB-Dock2盲对接模拟;6)HT-29/PANC-1细胞株ELISA检测受体表达;7)MTT法测定IC50
。
3.1 水解与肽段鉴定
胰酶水解SBTE后通过质谱鉴定出5种特征肽段,其中P1(分子式C64
H105
N17
O29
)为首次发现,四种二肽在ChEBI数据库有明确注释。
3.2 计算机模拟分析
SAR分析显示P2-P5的Pa值均>0.7,符合Lipinski规则且毒性等级≥4。网络药理学揭示140个交叉靶点,PPI网络核心节点为EGFR、NOS1等。KEGG富集显示肽段通过肾素-血管紧张素系统、凋亡通路等发挥作用。分子对接证实P3/P5与PARP1结合最强(ΔG -6.5 kcal/mol),显著优于奥沙利铂(-4.7 kcal/mol)。
3.3 体外实验
在125.55 μg/mL浓度下,SBTE使HT-29细胞中EGFR等5种受体表达下调10倍(p<0.0001)。IC50
测试显示SBTE对正常肠上皮细胞IEC-6的毒性(2100.56 μg/mL)远低于癌细胞,而P5对PANC-1选择性最强(IC50
190.5 μg/mL)。
讨论部分指出,P2(异亮氨酸-精氨酸二肽)通过其精氨酸残基与iNOS催化位点结合,可能抑制促癌的NO合成。SBTE组合物表现协同效应,其多靶点作用涵盖EGFR信号抑制、PARP1介导的DNA修复阻断等机制。与奥沙利铂相比,SBTE肽段具有更宽的治疗窗口,但需通过浓缩提纯提高生物利用度。
该研究首次阐明天贝肽通过调控Ras/Raf/MEK/ERK和PDK1/AKT/mTORC等多条通路抑制癌症(如图3所示),为开发基于传统发酵食品的抗癌功能成分提供了理论依据和实验基础。未来研究可优化酶解工艺以获得更高活性肽段,并探索其与现有化疗药物的联用策略。
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