植物乳杆菌K25来源脂肪酸代谢物对杜氏利什曼原虫中心蛋白的探索性计算评估

《Probiotics and Antimicrobial Proteins》：Exploratory Computational Assessment of Lactiplantibacillus plantarum K25-Derived Fatty Acid Metabolites Against Leishmania donovani Centrin

　　

摘要

益生菌衍生的代谢产物已成为具有多种抗菌和治疗应用前景的生物活性化合物。本研究采用整合代谢组学与计算生物学的方法，研究了植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）K25 所产生的脂肪酸代谢产物，并评估了其对内脏利什曼病（黑热病）病原体杜氏利什曼原虫（Leishmania donovani）相关毒力靶点的潜在活性。K25 在亚油酸浓度为1%至10%（w/v）范围内均表现出良好的生长能力，且代谢产物在24至36小时内产量最高。此前报道的气相色谱-质谱联用（GC–MS）数据集包含九种代谢产物，其中包括异亚油酸（8.08–9.73 mg/L）、9,12-十八碳二烯酸（Z, Z）（最高17.24 mg/L）和亚麻酸（0.02–0.03 mg/L）。在检索到的四种毒力蛋白中，中央丝蛋白（centrin，LDBPK_070790）表现出抗原性（0.5822），被选中进行后续分析。分子对接结果显示，异亚油酸为排名最高的化合物，其预测的AutoDock Vina得分为 ?8.2 kcal/mol，但其结合特异性尚未经过验证。分子动力学模拟用于考察预测的蛋白-配体复合物的构象行为；然而，这些发现并不能独立确立结合特异性或生物活性。药代动力学分析显示胃肠道吸收率较高，生物利用度评分为0.85，LogP值为5.45，而毒性分析表明无重大器官毒性或致突变性。总体而言，异亚油酸与中央丝蛋白的预测相互作用较为有利，经210 ps分子动力学模拟后结合保持稳定，预测的ADMET性质良好，且预测毒性较低。所得结果表明，异亚油酸是一种计算候选化合物，可在后续实验研究中作为靶点，以考察其对杜氏利什曼原虫的活性。本研究凸显了植物乳杆菌来源脂肪酸作为抗利什曼原虫先导化合物的前景，并为未来针对内脏利什曼病的实验验证和药物开发奠定了基础。