仿生策略结合多组学技术筛选胚胎蛋清钙螯合肽及其分子机制研究

推荐：本研究针对传统钙螯合肽(CCPs)筛选方法定向性不足的问题，通过分离纯化、肽组学(peptidomics)和分子对接技术，从孵化期胚胎蛋清(EEW)中筛选出含Glu/Arg的"MAQRASDLF"等关键骨架肽及含Ser/Arg的"GRCELAAAMKR"等高活性CCPs，为功能性食品开发提供新思路。

　　

钙是维持人体健康的关键矿物质，但传统补钙剂存在吸收率低等问题。钙螯合肽(Calcium-Chelating Peptides, CCPs)因其良好的生物相容性和高吸收率成为研究热点。鸡蛋作为天然营养库，其胚胎发育过程中存在高效的钙转运机制，这为CCPs的仿生筛选提供了独特视角。然而传统分离方法如高效液相色谱(HPLC)和固定化金属亲和色谱(IMAC)存在定向性不足的缺陷，亟需开发更高效的筛选策略。

贵州医科大学公共卫生学院的Chen Fu等人在《Journal of Future Foods》发表研究，创新性地将仿生理念与多组学技术结合。研究团队采集孵化0/6/9天的胚胎蛋清(Embryonic Egg White, EEW)，通过超滤膜分离(3 kDa)和IMAC富集CCPs，采用邻甲酚酞络合比色法测定钙结合活性，并运用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)进行肽段鉴定。同时整合肽组学技术和Spearman相关性分析筛选关键肽段，最后通过YASARA软件进行分子对接验证。

研究首先发现孵化9天的EEW-CCPs钙结合活性提升4.3倍，经IMAC纯化后活性再增50%。质谱鉴定出131种肽段，分子量集中在1000-3000 Da，其中"VVLRQDLM"等20种高丰度肽占总量的77.28%。这些肽段富含Leu、Asp、Arg等氨基酸，特别是连续"EE"或"VV"结构域显示出强螯合潜力。肽组学分析则发现580种独特肽段，孵化后期差异肽显著增加。相关性分析锁定29种核心肽段(r>0.9)，如含Cys的"CRPTVQAQST"和含Glu的"AEVDCSRFPN"。

分子对接揭示关键结合特征：分离纯化所得肽段平均结合能-0.29 kcal/mol，其中"LSYLAEVSKPHAE"通过Glu₁₃形成稳定复合物；肽组学筛选肽段结合能更低(-0.32 kcal/mol)，"CRPTVQAQST"凭借Arg₂/Thr₁₀达到-0.39 kcal/mol。有趣的是，当"VVLRQDLM"末端添加Gln时，结合位点从Asp₆转变为Gln₁₀，而前缀"DL"的引入可使"MAQRASDLF"新增Asp₁结合位点。

该研究首次建立"分离纯化-肽组学-计算模拟"三位一体的CCPs筛选体系，不仅鉴定出"MAQRASDLF"等新型生物活性肽，更揭示氨基酸排列顺序对钙螯合能力的调控规律。从仿生学角度而言，研究证实胚胎发育过程中内源酶水解产生的特定肽段是钙转运的关键媒介，这为开发儿童、孕妇专用钙补充剂提供了理论依据。技术层面，肽组学与传统方法的互补应用，为功能性肽的高通量筛选提供了范式转移。未来可进一步探究这些肽段在肠道钙吸收中的具体通路，以及其与TRPV6(钙离子通道)等靶点的相互作用机制。