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2021年第40卷第6期总第352期_ 23 _中国酿造专论与综述血管紧张素转换酶抑制肽定量构效关系研究进展杨 琦J?，杨许花J?，杨雪妍叫杨 扬蔦马2杰蔦程子天I ,高丹丹J?*收稿日期：2020-09-16修回日期：2021-02-04基金项目：国家自然科学基金项目(31960461)；西北民族大学本科生科研创新项目(XBMU-BYL20094)作者简介:杨琦(2000-)，男，本科生,研究方向为食品生物技术。
*通讯作者:高丹丹(1982-)，女，教授，博士 ,研究方向为食品生物技术。
(1.西北民族大学生命科学与工程学院/甘肃兰州730030;2.西北民族大学生物医学研究中心中国-马来西亚国家联合实验室/甘肃兰州730124)摘 要:在血压调节方面，血管紧张素转换酶(ACE )的活性是重要的影响因子。
ACE 抑制肽具有抑制ACE 活性、降低血压等作用。
其毒副作用小、安全性高。
该文 对血压调节机制、ACE 抑制肽的降压机理、食源性ACE 抑制肽的制 及 构效 综述介绍,对指导ACE 抑制肽的分子设计过程给予论分析，有望开发高性的功能性食品及降血压物。
关键词:高血压;血管紧张素转换酶抑制肽;制法 构效 研究进展中图分类号：TQ931 文章编号：0254-5071 (2021)06-0023-05doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2021.06.006引文格式:杨琦，杨许花,杨雪妍，等•血管紧张素转换酶抑制肽定量构效关系研究进展[J]•中国酿造,2021,40(6):23-27.Research progress on quantitative structure-activity relationship of angiotensin convertingenzyme inhibitory peptideYANG Qi 巴 YANG Xuhua 巴 YANG Xueyan 1^, YANG Yang 1, MA Yejie 1, CHENG Zitian 1, GAO Dandan 1^*(l.College of L ite Scien^ce and Engineering, North west Minzu University, Lanzhou 730030, China;2.China-MaDaysia National Joint Laboratory, Biomedical Research Center, Lanzhou 730124, China)Abstract ： In the aspect of blood pressure regulation, the activity of angiotensin converting enzyme (ACE) is an important influencing factor. ACE inhibitory peptide has the function of inhibiting ACE activity and lowering blood pressure. Its toxicity and side effects are small and safety is high. In this paper, themechanism of blood pressure regulation, the antihypertensive mechanism of ACE inhibitory peptides, the preparation of foodborne ACE inhibitory peptidesand the quantitative structure-activity relationship were reviewed and introduced, and the molecular design process of ACE inhibitory peptides was theoreti cally analyzed, which is expected to develop highly active functional foods and antihypertensive drugs.Key words ： hypertension; ACE inhibitory peptide; preparation methods; quantitative structure-activity relationship; research progress高血压(hypertension )是指收缩压! 140 mmHg ,舒张 压!90 mmHg ,并且对心脏、脑、肾和其他器官具有功能或器质性损害的一种常见疾病。
补体的旁路激活途径中的c5转化酶C5转化酶：补体激活途径中的重要角色引言：补体系统是人体免疫系统中的重要组成部分，它能够识别和清除外来病原体，保护人体免受感染。
补体激活途径是补体系统中的一个重要通路，其中C5转化酶在该途径中起着关键的作用。
本文将详细介绍C5转化酶的生理功能、调控机制以及与疾病相关的研究进展，以增进我们对该酶的了解。
一、C5转化酶的生理功能C5转化酶是补体激活途径中的一个关键酶，在补体作用的过程中起着重要的调节作用。
当机体受到感染或损伤时，补体系统会被激活并启动一系列的反应。
C5转化酶的主要作用是将补体蛋白C5转化为活化的C5a和C5b两个亚单位。
C5a是一种重要的炎症介质，能够吸引和激活炎症细胞，如中性粒细胞和巨噬细胞，促进炎症反应的发生。
C5a还能增强血管通透性，促进白细胞的迁移和黏附，参与炎症反应的调节。
C5b则是补体激活途径中的起始物质，它能够结合C6、C7、C8和C9等蛋白形成膜攻击复合物(MAC)，进而破坏细菌和病毒表面的膜，起到直接杀菌的作用。
C5b的生成是补体激活途径中的一个关键步骤，它的合成和调控与C5转化酶密切相关。
二、C5转化酶的调控机制C5转化酶的活化和调控是补体激活途径中的一个复杂过程，受到多种调控因子的影响。
1. C5转化酶的活化C5转化酶的活化是一个酶级联反应，包括多个补体蛋白的相互作用和酶的活化事件。
首先，C3转化酶受到激活，将C3分解为C3a和C3b。
然后，C3b与C5转化酶的前体C5结合，形成C3bBbC5复合物。
最后，C5转化酶活化，将C5转化为C5a和C5b。
2. 调控因子的作用C5转化酶活化过程中，涉及到多种调控因子的作用。
例如，蛋白C4b结合蛋白2（C4BP）和脂蛋白相关蛋白（CRP）等能够抑制C5转化酶的活化。
另外，补体因子H和因子I也能够参与C5转化酶的降解和调控过程，维持补体系统的平衡。
三、与疾病相关的研究进展C5转化酶的异常活化与多种疾病的发生和发展密切相关，如自身免疫性疾病、感染性疾病和炎症性疾病等。
生物催化剂和生物转化技术的研究进展生物催化剂是一类能促进生化转化反应的生物大分子催化剂，自然界中广泛存在。
与传统催化剂相比，生物催化剂具有对成环和立体感受性更强、选择性更高、环境友好等优点。
生物转化技术则指利用生物催化剂催化器促进的化学反应进行生产的一种新型技术。
生物催化剂和生物转化技术的研究进展取得了广泛关注。
一、生物催化剂的研究进展生物催化剂主要来源于生命体系，包括细菌、真菌、藻类等微生物及动物、植物和其他生物。
近年来，目标筛选法、基因编辑、代谢工程等新技术的出现使得生物催化剂的开发更加高效。
1、目标筛选法由于生物催化剂的复杂性和多样性，传统的人工筛选方法耗时耗力。
对此，目标筛选法能够为生产工艺筛选适合的酶。
例如，利用胞内荧光素酶检测筛选耐荧光素胶束的酶，轻松实现对目标产物的筛选和复制。
2、基因编辑基因编辑技术改变目标生物的遗传物质，产出适用于特定场合的生物酶。
CRISPR-Cas技术是目前主流的基因编辑技术之一，有利于挖掘和开发具有高催化活性的新型酶及其突变。
3、代谢工程代谢工程是一种生物技术手段，通过改造酶的基因、寻找每个反应中的瓶颈，进而改进代谢途径和细胞产物。
例如，依靠工程菌产生著名的羟基-乙酸酯衍生物及其他重要的有机酸及其盐类。
以上三种技术均可提高生物酶的聚合度、活性和特异性，且有助于提高生物转化技术的效率和可控性。
二、生物转化技术的研究进展生物转化技术也有多种应用，例如利用酶改善食品品质、制备生物能源、合成农药、化妆品和医药物质等。
1、酶在食品生产中的应用酶是食品生产过程中必不可少的成分。
酶促催化反应可大幅度提高食品生产过程的效率和品质。
例如，利用纤维素酶降解面筋，可以生产出口感更佳的酥皮制品。
2、酶在生物燃料生产中的应用主要分为气相和液态，例如生物柴油和生物乙醇等。
生物燃料的生产过程中，酶可以发挥多种作用，例如酶可作为气相清理中的催化剂，提高生物质的转化率；另一方面，生物酶的选择性和稳定性可以通过改变生物反应条件进一步提高。
酶学的新研究进展和应用前景随着技术的不断进步和深入研究，酶学在生命科学领域中变得越来越重要。
酶是生物大分子，具有催化活性，可以参与生物代谢、饮食摄入和排泄等重要过程。
酶学研究已成为理解生命规律的重要手段之一。
近期关于酶学的新研究进展以及其应用前景引起了人们的广泛关注。
一、新研究进展酶学的最新研究成果之一是对酶的结构和功能的深入理解，特别是对结构和功能之间的关联的研究。
酶的结构是与其功能高度相关的，在深入了解酶的结构后，可以设计出定向催化剂，从而提高其催化效率和特异性。
另一方面，越来越多的研究表明酶在物种演化、生命历程和疾病机制等领域的重要作用。
例如，起过程中许多酶参与了代谢的调节和失调，从而导致许多代谢性疾病的发生，如糖尿病和高血压等。
因此，酶学研究也有助于更好地理解疾病的发病机制，为疾病治疗提供新思路。
二、应用前景近年来，随着分子生物学发展的高速度，酶学的应用范围不断扩大，其应用前景日益广阔。
下面我们具体来了解一下酶学的应用前景。
1.生命科学领域酶学将成为基因工程和生物技术的基础，目的是利用酶催化技术来合成、变换和降解大分子生物体系，从而实现先进的生物工程技术。
酶还可以作为新的工业催化剂，如化纤产业、医药业等领域。
2.环保领域酶可以作为一种生物催化剂来替代传统排放过程中使用的化学催化剂，这种替代不仅显著减少了工艺中的化学废物，减轻了环境压力，还能够直接转化废水为生物肥料的方式，从而促进环保事业的可持续发展。
3.食品领域许多食品都是通过酶催化合成，如面包、奶酪、啤酒等。
酶学的研究和应用将有助于提高食品生产的效率和品质。
4.医疗领域酶在医疗领域的应用也日益受到关注。
在医疗设备中，酶的检测技术可以帮助医生确定疾病的发生和轻重，还可以作为一种新型的药物载体，从而帮助药物的吸收、代谢和排泄等方面具有更好的效果。
总的来说，酶学的新研究进展和应用前景，将会影响未来的生命科学和医疗领域。
这些研究成果和应用创新不仅进一步推动了生物科技领域的发展，也为人们提供了更好的生活条件，促进了经济社会的发展。
血管紧张素转化酶抑制剂研究进展血管紧张素转化酶抑制剂（ACEI）越来越得到人们的重视。
文章对ACEI 的发展史、作用机制、分类、药理作用、临床应用及不良反应进行阐述，为临床合理使用该类药提供理论依据。
标签：血管紧张素转化酶抑制剂；作用；用途；不良反应近年来，各种治疗心血管疾病的药物不断问世，血管紧张素转化酶抑制剂（ACEI）得到了广泛的应用，现就该类药综述如下。
1 发展史于1981年第一代ACEI卡托普利在美国上市。
第2代ACEI依那普利是于1976年日本化学家发现的，并于1984年在德国上市。
相继第三代的ACEI赖诺普利于1987年在美国和新西兰上市[1]。
2 作用机制、结构特点及分类肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAS）在高血压发生、发展中起着重要作用，其中血管紧张素II （AngⅡ）是主要的效应肽。
ACEI阻止血管紧张素I转换为血管紧张素II，不灭活缓激肽，产生降压作用。
作用机理如下：抑制循环中RAS；抑制组织中的RAS；降低交感神经兴奋性，减少神经末梢去甲肾上腺素释放；减少内皮细胞形成内皮素；增加扩血管的缓激肽和前列腺素的量；醛固酮分泌减少，以减少水钠潴留[2]。
ACEI按其对ACE活性配基锌离子作用特性的不同分为三类[3]：含有巯基的卡托普利等；含有羧基的依那普利等；含有磷酸基的福辛普利等。
3 药理作用与临床应用3.1 降压作用应用ACEI使AngI转变成AngII受阻，降低血浆中AngII的浓度，AngII还可以使体内醛固酮分泌减少，从而使血管舒张，血压下降；降低AngII的水平，同时还可以降低交感神经兴奋性，使去甲肾上腺素的合成与释放减少，使血管舒张，血压下降；ACEI还可以抑制缓激肽的降解，使体内缓激肽的量增大，血管舒张，血压下降。
ACEI在临床试验中作为单药治疗，其降低血压的效应相当于利尿药和β受体阻断药。
单药治疗大约60%～70%患者都有效。
大多数1小时内出现降压效应。
ACEI也可和钙通道阻滞药合用增加效应。
血管紧张素转化酶抑制剂研究进展血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂最初是作为降压药研制的。
近年来，其适应证扩大至心力衰竭、急性心肌梗死、动脉硬化性血管疾病、糖尿病肾病的治疗，现将有关进展综述如下。
1 作用机制ACE或激肽酶Ⅱ是一种二价二肽羧基金属肽酶，存在于内皮细胞、上皮细胞、神经上皮细胞和脑中，以及存在于血液和许多体液中。
ACE分解血管紧张素Ⅰ(A gⅠ)和缓激肽的羧基末端肽，从而调节肾素-血管紧张素系统(RAS)和缓激肽-激肽系统。
RAS在血压调节中发挥关键作用。
AgⅡ是一个强力血管收缩剂，直接作用于血管平滑肌细胞，在外周和中枢与交感神经系统相互作用增加血管张力，尚能通过醛固酮，肾血管收缩及抗利尿激素机制引起水钠储留；在细胞水平促进细胞移行、增生和肥厚［1］。
上述多数作用是通过AT1受体。
但是，更为重要的是缓激肽生成一氧化氮，和内皮源性超极化因子而引起血管舒张。
在肾脏，缓激肽通过直接的肾小管作用引起利钠效应。
大多数上述生理作用是通过β2受体介导的。
总之，ACE调节缓激肽扩血管和利尿作用与AgⅡ缩血管和钠潴留作用之间的平衡，ACE抑制剂通过降低AgⅡ的生成和缓激肽的降解改变这种平衡，从而发挥其治疗作用。
ACE抑制剂也改变其他几种血管活性物质如P物质的生成和降解。
2 药理学目前临床上在应用的ACE抑制剂不下20种。
它们在活性基团的化学结构、效力、生物利用度、血浆半衰期、排泄途径、分布、与组织结合ACE的亲和力、前体药还是原药等方面存在不同。
根据活性基团的化学结构可以将ACE抑制剂分为三大类：(1)含有巯基的一类，如卡托普利、Fentiapril、Pivalopril、Zofe nopril、Alacepril。
由于巯基的存在，使得该类药除了ACE抑制作用外，还具有清除自由基和对前列腺素的作用［2］。
(2)含磷酸基团的一类，FDA批准的只有Fosinopril。
(3)含羧基基团的一类，大多数ACE抑制剂都属于这一类。
综述与专论甾体药物化学的新进展 ——甾体转化酶及其抑制剂的研究近况谭载友 廖清江(广东药学院药物研究所 广州 510224)摘 要 在分子水平研究的基础上讨论了3-氧-5-烯甾体异构酶与芳构化酶的活性部位及作用机制,并介绍了甾体转化酶抑制剂的开发和甾体芳构化酶抑制剂的研究进展。
关键词 甾体转化酶 甾体转化酶抑制剂 芳构化酶 甾体芳构化酶抑制剂 当人们研究和认识了疾病的生化变化因果关系以后,便以酶为研究对象来研制新药。
已有很多药物是和酶相互作用后起效的:通过抑制或促进酶的活性,恢复被紊乱了的调节机制或受到干扰的正常生化变化过程。
近代生命科学的发展已经阐明了一些酶的三维结构;分子生物学研究亦揭示了大量酶促反应的过程和细节,从而提供了新药作用的靶向。
并据此设计出新的酶抑制剂。
下面分述甾体转化酶的研究进展以及与甾体相关的酶抑制剂的研究开发现状。
1 甾体转化酶1.1 3-氧-5烯甾体异构酶3-氧-5-烯甾体异构酶可以使3-氧-5-烯甾体或3-氧-5(10)烯甾体转化为相应的不饱和酮,显示显著有效的催化作用。
这种酶能结晶,催化反应很容易进行,不需要辅助因子,因此它对甾体化学、酶甾体反应机制和动力学的研究非常有利。
这种异构酶具有可分辨的直径小的亚基,分子量13.394K D。
它具有两个均相动力学甾体键合区域,每一个前体由125个氨基酸组成。
应用氘标记底物的方法证明,某些甾体异构化反应的主要途径是4 -氢通过二烯醇分子内转变为6 位置,此质子的转移是通过异构酶来实现的。
1.2 活性部位的定位当竞争性抑制剂 , -不饱和甾体酮(I)存在时,光( >300nm)可使酶不可逆失活。
已经证明这种失活反应发生在酶的活性位置[1]。
为了分辨光反应位置,H earne和Benisek[2]通过睾酮和半胱氨酸配对,以乙二胺作隔间,连接O-(羟甲基)琼脂糖颗粒,制备成固态光亲和剂(Ⅱ)。
将异构酶放入光试剂小柱,应用光辐射产生酶-试剂复合体。
转化酶研究进展摘要转化酶是生物体内糖代谢的关键酶,综述了转化酶多态性及其活性表达调控、转化酶基因等方面的研究;用分子生物学手段研究了转化酶基因对植物糖分积累的直接作用;研究了逆境下转化酶多态性表达及生理调节、调控。
关键词转化酶;多态性;糖代谢;基因;活性ResearchAdvanceonPlantInvertaseGAO Yun(Pingliang Medical College,Pingliang Gansu 744000)AbstractInvertase plays an important role during the sugar metabolism in higher plant. The varieties,distribution,invertase expression,gene expression of the invertase in higher plant were introduced in this paper. The research on the direct function about invertase gene to plant sugar accumulation by molecule biology means and the research on invertase expression,physiological regulation under adversity stress were summarized.Key wordsinvertase;polymorphism;sugar metabolism;gene;activity转化酶(invertase),又称蔗糖酶或β-D-呋喃果糖苷酶,是生物体内糖代谢的关键酶,在蔗糖代谢中催化如下反应:蔗糖+H2O→果糖+葡萄糖。
由于糖代谢是生物体内物质代谢的中心,蔗糖是高等植物光合作用的主要产物,是碳运输、“库代谢”、糖积累、果实品质形成中的重要因子,还是细胞代谢的调节因子,可能通过影响基因表达发挥作用。
因此,与蔗糖代谢和积累密切相关的转化酶是近年来生理生化、生理生态及分子生物学研究的热点之一。
1转化酶的多态性及在蔗糖代谢中的作用转化酶是高度多态的,包括酸性转化酶(Acid Invertase,AI)、中性转化酶(Neutral Invertase,NI)和碱性转化酶。
许多报道将中性转化酶和碱性转化酶看作同一种转化酶。
酸性转化酶主要存在于液泡或束缚于细胞壁上,其最适pH值在3.0~5.0;中性和碱性酶位于细胞质中,最适pH值在7.0左右。
报道的转化酶的分子量大小为50~80 kD,为单体或二聚体。
生殖器官中均有液泡转化酶表达。
栽培番茄、野生番茄及转基因番茄研究表明,在果实成熟后期,液泡转化酶的表达与否决定着果实可溶性糖的组分[1]。
原位杂交研究表明,胞壁转化酶可能存在于维管束系统[2]。
转化酶的组织及亚组织定位研究表明,高活性的胞壁转化酶与组织的迅速生长有关,而高活性的液泡转化酶活性常与果实的发育或贮藏器官的迅速膨大有关[3],在幼苗、幼叶、幼根、幼果中都发现这一现象。
快速生长的组织总是有高水平的AI活性,而NI的活性比AI的活性低很多。
在甜瓜中,AI活性的增强为组织的快速生长提供作为碳源的己糖[4],网纹甜瓜果实转化酶通过水解蔗糖成为葡萄糖和果糖,以保持细胞的渗透压。
转化酶与果实发育、成熟和糖的积累相关。
随着果实成熟和蔗糖的积累,AI 活性降低。
这一变化在网纹甜瓜[5-6]、甜菜等多种植物中都已发现。
Schaffer等[6]通过比较甜与不甜的2种瓜类品种,得出可溶性AI(液泡中)的活性降低是蔗糖储藏的一个首要条件。
桃的蔗糖水解酶活力(不溶性AI及可溶性AI、NI)在幼果期较高,随着果实的发育,蔗糖积累而水解酶活力下降。
NI作为一种胞质酶,在成熟组织中,AI水平较低,因而NI对蔗糖水解更为重要。
在甘蔗、甜菜、柑橘、胡萝卜的成熟组织中发现了NI调节蔗糖代谢,但在未成熟组织中尚未见到。
网纹甜瓜[5]NI活性在未成熟组织中较高,随着果实发育,其下降趋势与AI相同,Gao等[4]认为在甜瓜果实蔗糖代谢中NI功能可能与其他蔗糖储藏型物种组织不同。
2转化酶活性表达调控研究2.1抑制剂对转化酶活性的调节转化酶的活性不仅受底物和产物的调节,而且受抑制剂等因素的调节。
蛋白质转化酶抑制剂及NaF都可有效地抑制液泡转化酶和胞壁转化酶。
GA3可提高燕麦茎段等植物器官的转化酶活性,但外源GA3对番茄转化酶基因表达无影响。
许多研究认为,IAA可提高液泡转化酶活性[7],但Miyamoto等(1993年)认为外源IAA不影响转化酶活性。
Godt等(1997年)发现,玉米素可诱导悬浮培养的番茄细胞中胞壁转化酶基因Lin6表达。
细胞分裂素类化合物可诱导结薯期马龄薯酸性转化酶活性[8]。
蛋白质转化酶抑制剂的研究日益受到人们的重视。
Schwimmer 等[9]首先在植物中发现了蛋白质转化酶抑制剂的存在,并由Pressey[10]后来的研究加以确认。
几十年来,从最初在马龄薯块茎中发现了蛋白质转化酶抑制剂,相继在其他蔬菜储藏组织中,如甜菜、红薯等中发现了它的存在,甚至玉米胚乳中也可以检测到,说明这种抑制剂在种子生长期已与转化酶相伴而生。
近期,已克隆出植物转化酶抑制剂的CDNAs。
2.2转化酶表达与植物防御系统有关植物的防御系统对转化酶表达有一定的调控作用。
正常条件下,成龄叶中转化酶基因表达水平低,难以检测,而当病菌侵染或有伤害刺激时,其转化酶基因大量表达[2]。
各种病菌的侵染都可诱导转化酶的活性,如Scholes等(1994年)发现,白粉病菌侵染后8 d的大麦叶片中,酸性转化酶活性提高了3倍。
病菌侵染后期还可能产生新的可溶性转化酶同工酶。
但是,植物受到伤害刺激时,并非所有的转化酶基因都能表达。
Godt等(1997年)发现,受伤的番茄叶中5种转化酶基因仅有Lin6表达。
在受伤的库组织中,胞壁转化酶表达活性的现象在胡萝卜等植物上也有报道。
2.3环境胁迫下转化酶多态性表达及其生理调节探讨转化酶在高温、低温、干旱、盐分等逆境胁迫下的表达及生理调节,对深入揭示转化酶的生理功能,蔬菜抗逆栽培的理论与实践及生理育种,以及蔬菜等植物逆境生理生态的研究均有重要意义。
从某种意义上来说,环境胁迫下转化酶的表达也受植物防御系统的调控。
低氧胁迫可迅速抑制玉米转化酶的活性[11],水分胁迫下鹰嘴豆根中碱性转化酶活性增加,并受GA3和IAA的正向调节[12]。
柴丽娜等[13]研究几种冬小麦幼苗转化酶活性与抗旱性关系,发现干旱胁迫下,抗旱性强的小麦品种,可溶性低聚糖含量增加与胁迫时间呈正相关。
转化酶这一特性,可作为鉴定小麦品种抗旱性强弱的指标之一。
程智慧等[14]以番茄六叶期幼苗为试材,研究不同梯度的水分胁迫对叶片转化酶种类和活性表达及糖代谢的影响。
结果表明,可溶性酸性转化酶和胞壁转化酶活性随着水分胁迫强度的加大而增强,己糖和蔗糖水平提高。
持续强水分胁迫使转化酶和可溶性糖水平显著增加,而淀粉含量降低。
有研究探讨了水稻灌浆期水分胁迫对糖代谢及相关酶活性的影响[15],结果表明:水分胁迫缩短了灌浆时间,但促进了灌浆速度并利于淀粉在籽粒中积累;转化酶活性增强不大,与淀粉积累速率无明显相关性。
黄豆结荚初期水分胁迫对叶片和豆荚中碳水化合物积累的影响研究[16]结果表明,干旱降低了叶片中蔗糖和淀粉的累积量,同时增加了己糖的累积量,但并不影响叶片中可溶性转化酶的活性,却在干旱处理5~10 d以后,降低了豆荚中可溶性转化酶活性。
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