红藻紫菜藻胆蛋白来源抗氧化肽的计算机筛选与实验验证

《Foods》：Mining KEAP1-Targeted Antioxidant Peptides from Porphyra umbilicalis Phycobiliproteins: In Silico Prioritization, Radical Scavenging, and Cellular Cytoprotection

　　

摘要

从红藻Porphyra umbilicalis中提取的藻胆蛋白是生物活性肽的丰富前体，但高活性序列的靶向鉴定仍然具有挑战性。为了解决这一问题，我们将计算机筛选流程与实验验证相结合，以发现新型抗氧化肽。虚拟酶解产生了908条候选序列，经分子量、毒性、亲水性和生物活性预测筛选后，最终筛选出12条肽。分子对接和分子动力学模拟进一步鉴定了四条候选肽（FK、FKP、FRS和RRF），计算预测其可与KEAP1的Kelch结构域稳定结合。化学实验证实，四种合成肽均表现出剂量依赖性的DPPH和ABTS自由基清除活性，以及Fe²⁺螯合能力和铁还原抗氧化能力。在H₂O₂刺激的Caco-2细胞中，肽预处理通过恢复内源性抗氧化酶活性、提高总抗氧化能力并减少乳酸脱氢酶泄漏，保护细胞免受氧化应激损伤。其中，RRF表现出最强的保护效果。总体而言，本研究提出了一种挖掘海洋来源肽的实用工作流程，并重点介绍了四种候选肽，其作为功能性食品原料的潜力值得在实际P. umbilicalis水解产物中进一步验证。