揭示氨肽酶-B降解神经肽的分子机制：基于体外实验与计算机模拟的整合研究

本研究通过整合生化实验与生物信息学技术，揭示了氨肽酶-B(APB)对多种神经肽(如substance-P、bradykinin等)的降解机制，发现substance-P与APB具有最优结合能(-334.80 kcal/mol)，为理解神经肽调控及开发神经退行性疾病治疗策略提供了新视角。

　　

在神经科学领域，神经肽的代谢调控一直是理解神经系统功能与疾病的关键。这些由氨基酸构成的小分子物质，如substance-P、bradykinin等，不仅参与疼痛感知、免疫调节等生理过程，更与精神分裂症、高血压甚至COVID-19重症发展密切相关。然而，这些神经肽如何在体内被精确调控降解？其分子机制至今仍是未解之谜。尤其值得注意的是，这些能穿越血脑屏障(BBB)的神经肽，其异常代谢直接关联阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性病变——这正是印度库鲁克谢特拉大学生物化学系的研究团队开展本项研究的核心动因。

研究人员创新性地采用"湿实验+干实验"双轨策略，一方面从山羊脑组织纯化出关键降解酶氨肽酶-B(APB)，另一方面运用分子对接、蛋白互作网络等生物信息学工具，系统揭示了APB对四种神经肽的降解规律。论文发表于《In Silico Research in Biomedicine》，为神经肽代谢研究提供了方法论范本。

关键技术包括：1) 通过酸处理、热灭活及三级色谱法从山羊脑纯化APB；2) 薄层色谱(TLC)结合茚三酮显色分析神经肽降解产物；3) 采用Swiss Model预测APB三维结构；4) 基于HDOCK服务器的蛋白-蛋白分子对接；5) 通过STRING数据库构建substance-P相关人类蛋白互作网络。

【降解特征分析】

实验数据显示，APB能高效水解substance-P、bradykinin、neurotensin和thymopentin。其中substance-P被分解为三个茚三酮阳性片段(R_f值0.17/0.27/0.59)，证实APB具有内肽酶活性。特别值得注意的是，能穿越BBB的substance-P和bradykinin降解最显著，暗示APB在中枢神经调控中的关键作用。

【分子互作图谱】

计算机模拟揭示：substance-P与APB结合能达-334.80 kcal/mol，涉及THR525与APB的PRO559/ILE561形成2.65?氢键。相比其他神经肽(bradykinin:-249.07 kcal/mol; thymopentin:-227.02 kcal/mol; neurotensin:-214.64 kcal/mol)，substance-P显示出最优结合特性。

【网络药理学启示】

通过STRING数据库构建的蛋白互作网络发现，substance-P受体(TACR1)与10种人类蛋白存在功能关联，包括调控G蛋白偶联受体(GPCR)信号的GNB1、GNAS等。KEGG分析显示这些蛋白富集于吗啡成瘾(hsa05032)、多巴胺能突触(hsa04728)等通路，为神经精神疾病治疗提供新靶点。

这项研究首次系统阐明了APB降解神经肽的分子图谱，特别是发现substance-P与APB的强相互作用，为开发针对神经退行性疾病、COVID-19炎症风暴的APB调节剂奠定了理论基础。从转化医学角度看，通过调控APB活性来精确控制神经肽水平，未来或可成为治疗阿尔茨海默病、帕金森病等的新策略。此外，研究建立的"体外验证-计算机预测"整合研究模式，为同类生物大分子机制研究提供了可借鉴的技术路线。