CETP靶点作用分子鹰嘴豆芽素A与肽CPe-III相互作用及协同调节脂代谢机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    31571825
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    68.0万
  • 负责人：
    薛照辉
  • 依托单位：
    天津大学
  • 学科分类：
    C2004.食品组分与营养
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Flavonoids and protein/peptide in beans show synergistic effect in regulating lipid metabolism, while the mechanism of interaction and collaborative-mediated fat exchange pathway are still unclear. In this project, ultraviolet spectrum , NMR and molecular simulation technology will be used to explore the relationship of biochanin A and peptide CPe-III. The function and mechanism of regulating lipid metabolism based on biochanin A and peptide CPe-III will be illustrated by the physical index , expression levels of proteins and genes in vitro and in vivo. Meanwhile, molecular docking and molecular dynamics theory will be applied in exploring the combination mode of biochanin A, CPe-III and their complexes targeting on cholesterol ester transfer protein (CETP) as well as the structure-activity of fat metabolism. In conclusion, all the results will provide referential experience and new ideas for exploring the mechanism of multicomponent in food (especially between flavonoids and protein/ peptide). The results will also provide the theoretical foundation and science basis for the comprehensive utilization of chickpea resources and development the human health.
豆类中黄酮类化合物与蛋白/肽具有协同调节脂代谢作用，但二者相互作用及协同介导脂交换的机制尚不清楚。本项目以鹰嘴豆芽素 A（biochanin A）和肽CPe-III为研究对象，拟利用紫外光谱、核磁共振、分子模拟等技术探究二者之间的相互作用规律和关系；通过细胞培养、动物模型体系从生理指标、脂代谢相关的基因和蛋白表达水平的角度揭示二者协同调节脂代谢的分子生物学机制；以胆固醇酯转运蛋白(CETP)为作用靶点，采用分子对接及分子动力学理论解析biochanin A、CPe-III及biochanin A-(CPe-III)复合物与靶点CETP蛋白分子间结合模式、作用机制；从而深入探讨鹰嘴豆膳食干预脂代谢的构效关系。研究结果为食品中组分(尤其是黄酮与蛋白/肽之间)相互作用研究提供新的思路与借鉴，对鹰嘴豆资源的充分利用和促进人类健康都具有科学意义和学术价值。

结项摘要

豆类中黄酮类化合物与蛋白/肽具有协同调节脂代谢作用，项目以鹰嘴豆芽素A（biochanin A，BCA）和肽CPe-III为研究对象，通过核磁共振技术等波谱分析解析BCA与CPe-III可能的相互作用，在分析鹰嘴豆芽素A和肽CPe-III与CETP靶点结合位点基础上，采用Autodock、ZDOCK和FiberDock软件进行分子对接，结合分子动力学Amber模拟解析其相互作用规律，结果表明鹰嘴豆芽素A与受体CETP作用的活性区域主要分布在两个疏水区域，可以有效地结合配体的侧链或基团而相互作用；CPe-III在CETP的空腔内狭窄处结合，通过阻碍脂质的逆转运，增加HDL水平，从而促进血脂代谢。.细胞培养体系发现鹰嘴豆芽素A具有促进RAW264.7巨噬细胞胆固醇流出，减少胆固醇积累，抑制泡沫细胞形成。模型鼠体内研究表明，与高脂膳食组相比，鹰嘴豆芽素A、肽CPe-III及协同处理组总甘油三酯和总胆固醇水平降低，高密度脂蛋白含量增加，SOD、LPL、HL等相关酶活性和粪脂均增加，肝脏病变亦相应得以改善。提示鹰嘴豆芽素A和肽CPe-III能够有效改善高脂血症小鼠的血脂代谢异常。.通过基因组学、蛋白组学技术分析二者协同调节脂代谢的分子生物学机制。结果表明BCA和CPe-Ⅲ诱导高脂血症小鼠FABP1、PPARα、ATGL等基因的表达，抑制ACC1、FAS及炎症代谢基因TNFɑ的表达。同时可诱导LDLR、LXR、ABCA1、CYP7A1、SR-BI等有关胆固醇分解和高密度脂蛋白成熟的基因的表达，并抑制HMGCR、SREBP2、PCSK9等与胆固醇合成和高密度脂蛋白降解相关基因的表达。另一方面，BCA和CPe-Ⅲ处理诱导了高脂血症小鼠ABCA1、CYP7A1和LDLR蛋白的表达，抑制SREBP2和PCSK9蛋白表达水平。与CPe-Ⅲ处理组相比，BCA作用效果更为明显（P<0.05），且BCA和CPe-Ⅲ具有协同调节脂肪酸代谢作用。.通过紫外可见光谱、荧光光谱、圆二色谱等方法研究BCA等黄酮类化合物与HSA的相互作用，结合分子对接和分子动力学模拟的方法解析HSA-鹰嘴豆异黄酮相互作用，探究机体内影响天然产物发挥生物活性的可能因素。.本项目研究结果为食品中蛋白/肽与多酚相互作用研究提供了新的思路和借鉴，对鹰嘴豆资源的充分利用和促进人类健康都具有科学意义和学术价值。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Mechanisms and therapeutic prospects of polyphenols as modulators of the aryl hydrocarbon receptor
多酚作为芳烃受体调节剂的机制和治疗前景
  • DOI：
    10.1039/c6fo01810f
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Food & Function
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Xue Zhaohui;Li Dan;Yu Wancong;Zhang Qian;Hou Xiaonan;He Yulong;Kou Xiaohong
  • 通讯作者：
    Kou Xiaohong
CPe-III-S Metabolism in Vitro and in Vivo and Molecular Simulation of Its Metabolites Using a p53-R273H Mutant
CPe-III-S 体外和体内代谢及其使用 p53-R273H 突变体的代谢物的分子模拟
  • DOI：
    10.1021/acs.jafc.6b01996
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Journal of Agricultural and Food Chemistry
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Xue Zhaohui;Wen Haichao;Wang Cen;Zhai Lijuan;Cheng Aiqing;Kou Xiaohong
  • 通讯作者：
    Kou Xiaohong
Cholesterol-lowering mechanisms of phytochemicals: a review
植物化学物质的降胆固醇机制：综述
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Current Topics in Nutraceutical Research
  • 影响因子：
    0.5
  • 作者：
    Xue Zhaohui;Wang Ru;Yu Wancong;Kou Xiaohong
  • 通讯作者：
    Kou Xiaohong
Biochanin A and CPe-Ⅲ peptide improved hepatic inflammation by regulating the hepatic lipid metabolic pathways in diet-induced obese mice
Biochanin A 和 CPe-Ⅲ 肽通过调节饮食诱导的肥胖小鼠的肝脏脂质代谢途径改善肝脏炎症
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Transactions of Tianjin University
  • 影响因子：
    7.1
  • 作者：
    Zhaohui Xue;Ru Wang;Haichao Wen;Wancong Yu;Xiaohong Kou
  • 通讯作者：
    Xiaohong Kou
Lipid metabolism potential and mechanism of CPe-III form Chickpea (Cicer arietinum L.)
鹰嘴豆 (Cicer arietinum L.) CPe-III 的脂质代谢潜力和机制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Food Research International
  • 影响因子：
    8.1
  • 作者：
    Zhaohui Xue;Xiaonan Hou;Wancong Yu;Haichao Wen;Qian Zhang;Dan Li;Xiaohong Kou
  • 通讯作者：
    Xiaohong Kou

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    薛照辉

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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