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问题
OCL
体积28日,2021年
货号 36
数量的页面(年代) 8
部分 营养 - 健康
DOI https://doi.org/10.1051/ocl/2021024
bob电子体育竞技风暴 2021年7月06

©T.H. Fatokiet al。,由EDP Sciences发布,2021

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1介绍

橄榄(齐墩果欧洲公司L.)是一种属于家族烯肽的古代植物,其在30属内含有约600种(Iariaet al。,2016年).属齐墩果L.仅包括30多种物种,其中包括在非洲,亚洲,欧洲和大洋洲,只有齐墩果欧洲公司无性系种群。欧洲公司var。欧洲公司是栽培的橄榄(foghet al。, 2010年).橄榄油是由橄榄油生产的,主要在地中海盆地,产生全世界消耗的90%的橄榄油,是健康脂肪酸的主要来源,以及多种多数的多酚和维生素(芭芭罗et al。, 2014年Vastoet al。, 2014年戈伯和霍夫曼,2015年Martinez-Gonzalez.et al。, 2015年Rigacci和Stefani,2016年).特级初榨橄榄油被归类为药用食品,因为它的营养价值和广泛的治疗作用,如抗炎、抗氧化和抗菌作用(Ciceraleet al。,2012年)、抗心血管疾病(埃斯特鲁奇et al。, 2006年2018)、糖尿病(Salas-Salvadoet al。, 2011年2014)、神经及老年病(Khalatbary 2013Rodriguez-Moratoet al。, 2015年).

橄榄油含有约98%的脂肪酸,主要是油酸,以及超过230种化合物的2%的微量成分,如角鲨烯、生育酚、甾醇和多酚(Perez-Jimenez,2005年布洛克et al。, 2014年Tresserra-Rimbau和Lamuela-Raventos,2017年).橄榄油的生物活性成分包括油酸、酪醇、羟酪醇、亚油酸、橄榄苦苷、齐墩果酸、山楂酸和褪黑素(Segura-Carreteroet al。, 2010年Fernandez-Montesinoset al。, 2010年et al。, 2010年布洛克et al。, 2014年Tresserra-Rimbau和Lamuela-Raventos,2017年).特级初榨橄榄油含有约55-83%的油酸和3.5-21%的亚油酸(Cocchiet al。, 2009年),虽然初榨橄榄油含有约34.5 mg.L−1酪醇,231 mg.kg−1齐墩果酸,172mg .kg−1maslinic酸(Perez-Camino和Cert, 1999年Miro-Casaset al。, 2001年).油酸是橄榄油的主要成分,它是由硬脂酸经硬脂酰acp脱氢酶(SACPD)脱氢生成,再由FAD2 (埃斯特鲁奇et al。, 2018年).褪黑素存在于橄榄油中,尤其是特级初榨橄榄油(Fernandez-Montesinoset al。, 2010年De la普埃尔塔et al。,2007年).

特级初榨橄榄油(EVOO)和初榨橄榄油(VOO)之间的差异是EVOO的最大酸度为0.8%,并且可能没有缺陷。vo酸度可高达2.0%,味道略有变化。纯橄榄油通常是精制橄榄油,通过精制方法从VOO获得,其游离酸度表示为小于0.3%的油酸。例如,随着橄榄油质量的降低,唾液酸的浓度增加,从38 mg.kg的值下降−1特级初榨至227 mg.kg−1酸度为9.3%的初榨橄榄,最高可达721 mg.kg−1粗渣橄榄油(Perez-Camino和Cert, 1999年).然而,生物活性化合物在EVOO和VOO中的浓度差异将影响其作用位点的生物利用度。

的基因组序列及功能注释齐墩果欧洲公司L. subsp。欧洲公司var。欧洲公司简历。“Farga”),共产生56 349个独特的蛋白编码基因(克鲁兹et al。,2016年),而野生橄榄树的同时产生超过50 000个蛋白质编码基因(unver.et al。,2017年).一些类型的生物标志物,如单核苷酸多态性(SNPs)、序列特征放大区域(scar) (foghet al。, 2010年),已被用来鉴定用于橄榄油生产的品种(Busconiet al。,2003年),并发展野生和栽培橄榄的遗传结构(巴尔多尼et al。, 2006年).阿耶德和热拜(2019)基于七个SNP分子标记(Antho3,Calc,FAD2.1,FAD2.3,PAL70,SOD和SOD.1)分析了11名突尼斯表橄榄品种,以表明表橄榄油的质量认证和可追溯性的可能性。逐渐发生(重复)之后的石油生物合成途径基因的功能分歧(如FAD2,SACPD,EAR和ACPTE)一直负责橄榄油和芝麻(紧密含量)在橄榄中产生的油酸和亚油酸的差异积分。相关油作物),并减少FAD2表达和扫物表达的增加可能解释橄榄橄榄细胞高水平油酸的积累(unver.et al。,2017年).

研究了膳食橄榄油对癌症发展的影响et al。(2019)其中RNA测序技术和综合生物信息学分析用于阐明膳食脂肪调节的分子过程。鉴定了差异表达的基因(DEG),并通过基因本体(GO),基因富集和基因组(KEGG)进行功能分析。然后,使用String Database和Cytoscape软件进行蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络和子PPI网络分析。该研究表明,高橄榄油饮食加剧了宫颈癌进展体内在体外et al。, 2019年).通过Nutrigenetics和Nutrigenomics的概念研究饮食基因相互作用,其鉴定了与对营养素不同反应相关的基因变体以及营养物质分别对代谢途径和稳态调节的影响Muller和Kersten, 2003年Ordovas和Mooser, 2004年).本研究的目的是预测橄榄油在人体中的关键生物活性成分的分子靶点和性质。这项工作证实了已被实验发现的靶点,也预测了尚未被临床探索的新靶点,可能对治疗癌症、动脉粥样硬化、肾毒性、炎症和皮肤病等疾病具有重要的医学意义。

2材料与方法

2.1在网上目标预测

文学中列出的几种生物活性化合物的结构(Fernandez-Montesinoset al。, 2010年et al。, 2010年Segura-Carreteroet al。, 2010年布洛克et al。, 2014年Tresserra-Rimbau和Lamuela-Raventos 2017),以canonical SMILES(简化分子输入行输入规范)格式从PubChem化合物数据库中获得。这些化合物的smile被用于在Silico.SwissTargetPrediction服务器上目标的预测,其中智人被选为目标生物(戴安娜et al。, 2019年).

2.2在网上药物动力学

6种活性配体(油酸、酪醇、亚油酸、齐墩果酸、山楂酸和褪黑素)的选择是基于预测靶点在人体中的可用性(至少40%的概率),并使用每个化合物的微笑在Silico.SwissADME服务器的ADME(吸收、分配、代谢和排泄)筛选戴安娜et al。,2017年).在默认参数下进行ADME筛选。

2.3靶基因表达分析

从研究的六个生物活性化合物获得了二十九个基因,该生物活性化合物是MTNR1A,MTNR1B,NQO2,HTR2B,FABP5,FAP4,FAMP1,FABP3,FAAH,PPALG,PPARA,PPPARD,FFAR1,TERT,SCD,PTGS1,PTPN1,POLB,AKR1B10,RORC,PTPRF,PTPN2,HSD11B1,ACP1,CDC25B,PDE4D,CD81,PLA2G1B,CA2(这些基因的全名列于1选项卡。).将这些基因ID进行表达网络分析(转录因子富集分析和蛋白-蛋白相互作用网络扩展和激酶富集分析),使用eXpression2Kinases (X2K) Web服务器(克拉克et al。, 2018年),以人类为背景生物。

表格1

预测橄榄油生物活性化合物的人蛋白靶点。

3结果与讨论

橄榄油中六种活性成分(油酸、酪醇、亚油酸、齐墩果酸、山楂酸和褪黑素)的预测靶标和药代动力学在表12.选择基于以下六种化合物预测人类目标基因,概率至少为40%,如图所示表格1以及橄榄油的含量。油酸是橄榄油的主要活性组分,有六个类似的目标与亚油酸,和显示重要的概率绑定几个目标,如脂肪酸结合蛋白在脂肪,表皮,肝脏和肌肉以及过氧物酶体proliferator-activated受体(α,三角洲和γ)。有报道称PPAR-gamma配体可以抑制单核细胞中肿瘤坏死因子(TNF)- α、白细胞介素(IL)-6和IL-1- β的表达,巨噬细胞中iNOS、基质金属蛋白酶9 (MMP-9)和清清剂受体-a的表达等(克雷et al。, 1997年).

在Silico.目前支持外源脂肪酸(FAS)通过与Fabps结合进入细胞核的假设。进入细胞内部,饮食Fas可逆地与脂质结合蛋白相结合,例如Fabps和酰基-CoA结合蛋白,例如酰基-CoA去饱和酶(斯特维斯et al。,2016年).饮食ω-3多不饱和脂肪酸(PUFA)以性别依赖性的方式在脂肪细胞中下调脂肪酸结合蛋白-4,并以年龄和性别的方式调节硬脂酰-CoA去饱和酶活性(Balogun和Cheema,2016年Felthamet al。, 2019年).

研究表明,OMEGA-3 PUFA或油酸可以激活转录因子的表达,例如PPAR(et al。, 1999年布鲁内莱斯基监督完成et al。,2007年),这可能对人类炎症性肠病(Dubuquoyet al。, 2006年).PPAR已被认为是其在神经元中油酸的神经营养作用中不可或缺的参与(Bento-Abreuet al。,2007年).油酸表现出明显较高的葡萄糖基转移酶(GTF)抑制活性和抑菌活性链球菌变形链球菌et al。, 2010年).研究表明,油酸是各种FAs生物合成和胆固醇生成最有效的下调因子,它降低了mRNA丰度、蛋白质水平和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶a (HMG-CoA)还原酶和乙酰辅酶a羧化酶(Gnoniet al。, 2010年).

在该研究中,碳酸酐酶显示为酪蛋白的唯一重要目标,而蛋白质 - 酪氨酸磷酸酶1B和CD81抗原靶向唾液酸和烯醇酸。碳酸酐酶6,CD209抗原和CD44抗原,作为HDL相关蛋白的一部分,基于橄榄油酚醛化合物的影响(Pedretet al。, 2015年).Tyrosol能够抑制NF-κB和STAT-1α等转录因子的激活,以及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和环氧化酶2 (COX-2)基因的表达,在活化的巨噬细胞和大鼠结肠炎(Moreno,2003年),同样通过从健康志愿者分离的LPS刺激的外周血单核细胞抑制TNF-α释放(Giovannini.et al。,2002年).Tyrosol还抑制了5-脂氧合酶,减少了钙离子载体刺激大鼠腹膜白细胞中的白三烯B4和反应性氧物质(ROS)产生(De la普埃尔塔et al。, 1999年).有报道称羟酪醇可抑制人LDL氧化和血小板聚集(莫拉莱斯和卢卡斯,2010年).亚油和二十二碳甲酸两者都可能导致大鼠心肌细胞中基因表达的调节(Cheemaet al。, 2019年).

褪黑素受体在大脑(小脑和海马)、肠、肾和睾丸组织中表达。自然杀伤细胞、t淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和肥大细胞具有褪黑激素受体(Fatoki.et al。,2021).褪黑素可调节肿瘤坏死因子-α (TNF-α)的生物活性和毒性,增加干扰素- γ的产生(Fernandez-Montesinoset al。, 2010年).给药褪黑素可增加大鼠淋巴细胞的增殖反应,增加NK细胞的数量,刺激促炎细胞因子白介素-1的释放,增强吞噬作用并调节细胞凋亡(Fatoki.et al。,2021).

山楂酸(2-α, 3-β-二羟基olean-12-en-28-oic acid)是一种富含于橄榄果皮脂质层的五环三萜。山楂酸具有与健康和疾病相关的治疗特性,包括抗炎、抗氧化、抗病毒、降压和抗肿瘤活性(Fernandez-Navarroet al。, 2010年).齐墩果酸被认为是一种PPAR-α激动剂(et al。, 2005年).齐墩果酸和山楂酸能调节DNA聚合酶β (POLB)、蛋白酪氨酸磷酸酶1B (PTPN1)、醛酮还原酶家族1成员B10 (AKR1B10)、核受体ROR-gamma→(RORC)、受体型酪氨酸蛋白磷酸酶F (LAR) (PTPRF)、11- β -羟基类固醇脱氢酶1 (HSD11B1)等表格1

POLB参与细胞数量的稳态、DNA修复、炎症反应和衰老过程。PTPN1 non-receptor类型tyrosine-specific磷酸酶,脱去磷酸受体蛋白酪氨酸激酶(如INSR、表皮生长因子受体、CSF1R PDGFR)和脱去磷酸non-receptor蛋白酪氨酸激酶(如JAK1 JAK2、JAK3 Src家族激酶,STAT1, STAT3和STAT6)在细胞核或胞浆。它负调控许多信号通路和生物过程,如造血、炎症反应、细胞增殖和分化,以及葡萄糖稳态。PTPN1在免疫系统的发展中起着多方面的重要作用。AKR1B10在小肠、结肠和肾上腺中高表达,并在解毒膳食和脂源性不饱和羰基及其谷胱甘肽结合羰基中发挥关键作用。这种蛋白质参与视黄醇代谢途径。因此,山楂酸和齐墩果酸可能干扰类维生素a的代谢过程。研究表明山楂酸和齐墩果酸能显著降低高胆固醇饮食引起的高脂血症,降低acyl-CoA胆固醇酰基转移酶(ACAT)基因的表达(et al。, 2010年).

如图所示表2.,油酸具有中等可溶性,高胃肠道吸收,是CYP1A2和CYP2C9的抑制剂,生物利用度评分高。这就解释了为什么油酸在肠、肝和脂肪组织中具有显著的治疗作用。虽然酪醇具有与油酸相似的ADME特性,但它可以在不受细胞色素作用和p -糖蛋白影响的情况下通过血脑屏障(BBB)。酪氨酸在人体中是生物可利用的,即使是适量的橄榄油摄入,男女之间的差异也很大(Covàs.et al。,2003年).酪醇在人体内的半衰期估计为2-4小时(Covàs.et al。,2003年).在本研究的六种化合物中,酪醇的皮肤通透率最高,其次是褪黑素。亚油酸和褪黑素能渗透血脑屏障,并有较高的胃肠道吸收。

本研究表明,由于其转录因子受橄榄油的影响,过氧化物体增殖物激活的受体γ(PPARG)具有最佳的高度学量评分,其次是AR,STAT3,PPARD,SPI1,EGR1,VDR等(无花果。12).受橄榄油活性成分的作用影响的激酶包括CSNK2A1,MAPK,CDK,GSK,ERKS和HIPK2(图3).主要中间蛋白包括HDAC2、HDAC3、SMAD2、SMAD3、NCOA3、PML、RELA、JUN、NCOR1等(图4).

组蛋白去乙酰化酶3 (HDAC3)、HDAC5、LSD1(一种组蛋白去甲基化酶)、Atrophin1和BCL11A已被报道与TLX相互作用以调节靶基因的表达,并已在人Y79视网膜成细胞瘤细胞(王和熊,2016).研究表明,油酸通过结合TLX/NR2E1触发海马神经发生,并将其从细胞周期和神经发生基因的转录抑制因子转变为转录激活因子(坎德尔et al。,2020年).因此,通过TLX(孤核激素受体),油酸可以间接激活WNT7a表达,抑制p21的表达通过p53依赖机制,促进脑细胞中EGFR信号通路,调节丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路(王和熊,2016),并增强了STAT1函数(拜特et al。, 2015年).进行的生物信息学研究以预测过氧缺血酶增殖物激活的受体(PPAR)基因靶标,表明PPAR可以直接调节一些基因,例如染色质重塑,DNA损伤,WNT和丝裂剂活化蛋白激酶(Mapk)(Lemay和Hwang,2006年).FAs和二十烷类化合物可通过ppar调控基因转录(Klieweret al。, 1997年Kerstenet al。, 2000年).

表2.

预测了选定的橄榄油生物活性化合物的药代动力学参数。

缩略图 图1

转录因子富集分析。超长度p-value表示更好的富集。

缩略图 图2

蛋白质蛋白质相互作用。红颜色及其尺寸表示高度相互作用的转录因子。

缩略图 图3

激酶富集分析。超长度p-value表示更好的富集。

缩略图 图4

eXpression2Kinases网络。显示中间蛋白、激酶和转录因子的整体相互作用。

4结论

在给定生物体的脂质组织中应用生物信息学的知识,尚未完全应用于脂质作为治疗剂的研究,以预测受欢迎的药用特性。该研究通过调节几种酶,受体和转录因子,将油酸,亚油酸和酪甲醇作为橄榄油生物活性成分作为橄榄油生物活性成分掌握,所述橄榄油生物活性成分在人体中具有若干潜在的药理学作用。此外,这些橄榄油的分子效应表明其药用重要性在治疗氧化应激,炎症,心血管疾病,肥胖,糖尿病和年龄相关疾病。此外,化学生物学和在Silico.油酸的药理潜力(如分子对接和动力学,药物 - 药物相互作用)的模拟将产生显着的见解对目前未探索的分子作用机制来解释橄榄油的治疗作用。未来的工作将是研究油酸对脂肪酸结合蛋白和端粒酶逆转录酶的影响;褪黑素对醌还原酶2的影响;酪醇对碳酸酐酶II的作用;山楂酸和齐墩果酸对蛋白酪氨酸磷酸酶1B的影响。

的利益冲突

作者声明没有利益冲突。

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引用本文如下:Fatoki Th,Akintayo Co,Ibraheem O. 2021.橄榄油的生物信息学探索:主要生物活性成分的分子靶点和性质。OCL28:36。

所有的表

表格1

预测橄榄油生物活性化合物的人蛋白靶点。

表2.

预测了选定的橄榄油生物活性化合物的药代动力学参数。

所有的数据

缩略图 图1

转录因子富集分析。超长度p-value表示更好的富集。

在文本中
缩略图 图2

蛋白质蛋白质相互作用。红颜色及其尺寸表示高度相互作用的转录因子。

在文本中
缩略图 图3

激酶富集分析。超长度p-value表示更好的富集。

在文本中
缩略图 图4

eXpression2Kinases网络。显示中间蛋白、激酶和转录因子的整体相互作用。

在文本中

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