##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

حجت الله یامی مجتبی طهمورث پور مرجان ازغندی

چکیده

فشارخون بالا یک عامل خطرناک برای بیماری­های قلبی-عروقی از جمله بیماری عروق کرونر قلب و سکته­های مغزی محسوب می­شود. دربدن انسان سیستمی بانام سیستم رنین-آنژیوتنسین تنظیم فشارخون را برعهده دارد که آنزیم مبدل آنژیوتنسین ACE نقش مهمی در افزایش فشارخون دارد. پپتید کازئوکینین از پروتئین آلفاS1 کازئین شیر مشتق شده است و دارای خاصیت مهار آنزیم ACE و کاهش فشار خون می­باشد. هدف از انجام این پژوهش، شناسائی پروتئین آلفاS1 كازئين و پپتیدهای زیست­فعال مهارکننده آنزیم ACE در شیر انسان و همچنین مقایسه آن با چند گونه­ مختلف از پستانداران می­باشد. جمع­آوری داده­های ژنومی و پروتئینی برای هشت گونه مختلف پستانداران(گاو، گوسفند، شتر، اسب، انسان، گاومیش و خوک) از سایت مرکز ملی اطلاعات زیست‌فناوری (NCBI) صورت گرفت و پس از آن پیش­بینی پپتیدهای زیست­فعال پروتئین آلفاS1 کازئین و ساختار سه­بعدی آن­ها با کمک نرم افزارهای آنلاینACCLUSTERServer،I-TASSER و GalaxyWEB انجام شد. شبیه­سازی برهمکنش (داکینگ) پروتئین‌های آلفاs1کازئین و پپتیدهای زیست­فعال کازئوکینین با آنریم مهارکننده آنژیوتنسین ACE در درون سلول با استفاده از نرم­افزار آنلاینClusPro2.0  انجام شد. نتایج آنالیز بیوانفورماتیکی پروتئین آلفاS1 کازئین شیر انسان با سایر پستانداران نشان داد که شیر "شتر" از لحاظ خواص فیزیکوشیمیائی شبیه­ترین شیر به انسان است. همچنین در بررسی برهمکنش مولکولی این پروتئین و پپتیدهای زیست­فعال آن درهشت گونه مختلف از پستانداران مشخص شد که شیر "شتر" بعد از شیر انسان بیشترین عملکرد در مهار آنزیم ACE و کاهش فشار خون را دارد. با توجه به شباهت ساختار این پپتید در پروتئین آلفاS1 کازئین شیر انسان و شتر در کنار خاصیت ضدفشار خونی آن می­توان شیر شتر را به­عنوان جایگزین مناسب برای شیر انسان در تغذیه و کمک به درمان فشارخون و بیماری­های قلبی بیماری معرفی کرد. همچنین از این پپتید می­توان به­عنوان افزودنی­های غذایی فراسودمند و طبیعی، جایگزین مناسب برای داروهای سنتزی ضدفشارخون استفاده کرد.

جزئیات مقاله

کلمات کلیدی

آنزیم مبدل آنژیوتنسینACE, برهمکنش مولکولی, پروتئین آلفا s1 کازئین

مراجع
1. Aimutis, W. R. 2004. Bioactive properties of milk proteins with particular focus on anticariogenesis. Journal of Nutrition, 134(4): 89-95.
2. Alinaghizadeh, R., M. R. Mohammad Abadi, And S. Moradnasab Badrabadi. 2007. Kappa-casein gene study in Iranian Sistani cattle breed (Bos indicus) using PCR-RFLP. Pakistan Journal of Biological Sciences, 10 (23): 4291-4294.
3. Bhattacharya, D., J .Nowotny., R. Cao, And J .Cheng. 2016. 3Drefine: an interactive web server for efficient protein structure refinement. Nucleic Acids Research, 8(44): 406-409.
4. Comeau, S. R., D. W. Gatchell., S. Vajda, And C. J. Camacho. 2004. ClusPro: an automated docking and discrimination method for the prediction of protein complexes. Bioinformatics, 20(1): 45-50.
5. Cordopatis, P. 2004. Structural Features of Angiotensin-I Converting Enzyme Catalytic Sites: Conformational Studies in Solution, Homology Models and Comparison with Other Zinc Metallopeptidases. Current Topics in Medicinal Chemistry, 4(1): 403-429.
6. Georgios, A., G. Spyroulias., S. Athanassios., P. George., M. Z. Evy, and C. Paul. 2004. Structural Features of Angiotensin-I Converting Enzyme Catalytic Sites: Conformational Studies in Solution, Homology Models and Comparison with Other Zinc Metallopeptidases. Current Topics in Medicinal Chemistry, 4(3): 403-429.
7. Gomez-Ruiz, J. A., M. Ramos, And I. Recio. 2002. Angiotensinconverting enzyme-inhibitory peptides in Manchego cheeses manufactured with different starter cultures. International Dairy Journal, 12(8): 697–706.
8. Hata, Y., M. Yamamoto., M. Ohni., K. Nakajima., Y. Nakamura, And T. Takano. 1996. A placebo-controlled study of the effect of sour milk on blood pressure in hypertensive subjects. American Journal of Clinical Nutrition, 64(5): 767-771.
9. Kozakov, D., D. Beglov,. T. Bohnuud,. S. Mottarella,. B. Xia., D. Hall, And R .S. Vajda. 2013. How good is automated protein docking?. Journal of Proteins, 8(12): 2159-2166.
10. Kozakov, D., D. R. Hall., B. Xia., K. A. Porter., D. Padhorny., C. Yueh., D. Beglov, And S. Vajda. 2017. The ClusPro web server for protein-protein docking. Nature Protocols, 12(2): 255-278.
11. Kim, Y. K., S. Yoon., D. Y. Yu., B. Lönnerdal, And B. H. Chung. 1999. Novel angiotensin-I-converting enzyme inhibitory peptides derived from recombinant human αs1-casein expressed in Escherichia coli. Journal Dairy Research, 66(4): 431–9.
12. Li, G. H., G. W. Le,. Y. H. Shi, And S. Shrestha. 2004. Angiotensin I–converting enzyme inhibitory peptides derived from food proteinsand their physiological and pharmacological effects. Nutrition Research, 24(7): 469-486.
13. Nakamura, Y., N. Yamamoto., K. Sakai., A. Okubo., S. Yamazaki, And T. Takano. 1995. Purification and characterization of angiotensin I-converting enzyme inhibitors from sour milk. Journal Dairy Science, 78(4): 777-783.
14. Madureira, A. R., C. I. Pereira., A. Gomes., M. E. Pintado, And M. F. Xavier. 2007. Bovine whey proteins-Overview on their main biological properties. Food Research International, 40(10): 1197-211.
15. Mahmoodi, M., A. Ayatollahi, And M. R. Mohammadabadi. 2018. Studying exon 4 of kappa-casein gene in Kermani sheep using PCR-RFLP. Journal of Agricultural Biotechology, 9(3): 119-128.
16. Miller, G. D., J. K. Jarvis, And L. D. McBean. 2007. Handbook of dairy foods and nutrition. 3rd Edition. CRC press: Taylor & Francis group, 6: 1-55.
17. Mizuno, S., K. Matsuura., T. Gotou., S. Nishimura., O. Kajimoto, And M. Yabune. 2005. Antihypertensive effect of casein hydrolysate in a placebo-controlled study in subjects with high-normal blood pressure and mild hypertension. British Journal of Nutrition, 94(1): 84-91.
18. Mohammadi, A., M. R. Mohammadabadi, H. Mirzaei., A. Baghizadeh., O. Dayani., M. Asadi Fozi, And V. Bahrampoor. 2009. Study of Kappa Casein gene of local and Holstein dairy cattle in Kerman province using PCR-RFLP method. Journal of Agricultural Science and Natural Resources, 16 (2): 125-132.
19. Pihlanto, A, And H. Korhonen. 2005. Bioactive peptides and proteins. International Dairy Journal, 16(9): 945-960.
20. Playne, M., L. Bennett, And G. Smithers. 2003. Functional dairy foods and ingredients. Aust J Dairy Technol, 58(3):242-64.
21. Restani, P., C. Ballabio,. C. Di Lorenzo., S. Tripodi, And A. Fiocchi. 2009. Molecular aspects of milk allergens and their role in clinical events. Analitical and Bioanalitical Chemistry,395(1): 47-56.
22. Rival, S. G., C. G. Boeriu, And H. J. Wicher. 2000. Caseins and casein hydrolysates. 2. Antioxidative properties Peroral calcium dosage of infants. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49(1): 295–302.
23. Roy, A., A. Kucukural, And Y. Zhang. 2010. a unified platform for automated protein structure and function prediction. Nature Protocols, 5(4): 725-738.
24. Sulimova, G. E., M. A. Abani., J. Rostamzadeh., M. R. A. Mohammad, And O. E. Lazebnyĭ. 2007. Allelic polymorphism of kappa-casein gene (CSN3) in Russian cattle breeds and its informative value as a genetic marker. Genetika, 43(1): 88-95.
25. Shah, N. P. 2000. Effects of milk-derived bioactives: an overview. British Journal of Nutrition, 84(1): 3-10.
26. Shin, W. H., G. R. Lee., L. Heo., H. Lee, and C. Seok. 2014. Prediction of Protein Structure and Interaction by GALAXY protein modeling programs. BioDesign - Nature Science, 2(1): 1-11.
27. Suetsuna, K., H. Ukeda, And H. Ochi. 2000. Isolation and characterization of free radical scavenging activities peptides derived from casein. Journal Nutrition Biochemstry, 11(3): 128–131.
28. Tonstad, S, And K. L. Smerud. 2002. A comparison of the effects of 2 doses of soy protein or casein on serum lipids, serum lipoproteins, and plasma total homocysteine in hypercholesterolemic subjects. American Journal of Clinical Nutrition, 76(1): 78-84.
29. Yan, C., X. Xu., X. Zou. 2017. The Usage of ACCLUSTER for Peptide Binding Site Prediction. Modeling Peptide-Protein Interactions: Methods and Protocols, 5(1): 3-9.
30. Yang, J ., R. Yan., A. Roy., D. Xu., J. Poisson, And Y. Zhang. 2015.The I-TASSER Suite: Protein structure and function prediction. Nature Methods, 12(1): 7-8.
31. Yamamoto, N., A, And. T. Takano. 1994. Antihypertensive effect of the peptides derived from casein by an extracellular proteinase from Lactobacillus helveticus CP790, 77(4): 917-22.
32. Zhang , Y. 2008. I-TASSER server for protein 3D structure prediction. BMC Bioinformatics, 9(1): 1-8.
ارجاع به مقاله
یامیح. ا., طهمورث پورم., & ازغندیم. (2020). آنالیز بیوانفورماتیکی اثر پروتئین و پپتیدهای زیست¬فعال آلفا S1کازئین شیر انسان بر مهار آنزیم ACE و مقایسه آن با گونه¬های مختلف پستانداران . پژوهشهای علوم دامی ایران, 12(3), 373-385. https://doi.org/10.22067/ijasr.v12i3.74332
نوع مقاله
علمی پژوهشی- ژنتیک و اصلاح دام و طیور