开放访问
问题
OCL
体积28日,2021年
文章编号 36.
页数) 8.
部分 营养,健康
DOI https://doi.org/10.1051/ocl/2021024
亚搏娱乐 2021年7月06

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

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1介绍

橄榄 (油橄榄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).属齐墩果分布于非洲、亚洲、欧洲和大洋洲,仅有30多种油橄榄亚种。欧洲公司var。欧洲公司是栽培的橄榄(Fogher.et al。,2010年).橄榄油主要由地中海盆地的橄榄植物生产,全世界消费的橄榄油90%来自地中海盆地,它是健康脂肪酸、多酚和维生素的主要来源(芭芭罗et al。,2014年;Vastoet al。,2014年;戈伯和霍夫曼,2015年;Martinez-Gonzalezet al。, 2015年;Rigacci和Stefani, 2016年).特级初榨橄榄油被分类为药用食品,因为它的营养药物益处和广泛的治疗效果,例如抗炎,抗氧化和抗微生物效果(奇切拉莱et al。,2012年)、抗心血管疾病(Estruchet al。,2006年2018), 糖尿病 (萨拉斯,SALVADOet al。,2011年2014)、神经及老年病(Khalatbary,2013;Rodriguez-Morato.et 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;Bulottaet al。,2014年;Tresserra-Rimbau和Lamuela-Raventos, 2017).橄榄油的生物活性成分包括油酸,酪醇,hyroxytyrosol,亚油酸,橄榄苦苷,齐墩果酸,山楂酸,和褪黑激素(Segura-Carreteroet al。,2010年;费尔南德斯 - 蒙特西诺斯et al。,2010年;et al。,2010年;Bulottaet al。,2014年;Tresserra-Rimbau和Lamuela-Raventos, 2017).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-1oleanolic acid, and 172 mg.kg-1山楂酸(Perez-Camino和Cert, 1999年;米罗 - 卡萨斯et 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 (Estruchet al。,2018年).褪黑素存在于橄榄油中,尤其是特级初榨橄榄油(费尔南德斯 - 蒙特西诺斯et 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额外的处女到227 mg.kg-1for 9.3%-acidity virgin olive, and to 721 mg.kg-1原油果渣橄榄油(Perez-Camino和Cert, 1999年).然而,Evoo和Voo中生物活性化合物浓度的差异会影响其在行动部位的生物利用度。

的基因组序列及功能注释油橄榄l .无性系种群。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).几种类型的生物标志物,如单核苷酸多态性(SNP),序列表征扩增区域(疤痕)(Fogher.et al。,2010年),已被用于鉴定用于橄榄油生产的品种(Busconi.et al。, 2003年),并发展野生植物植物的遗传结构(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).

食用橄榄油对癌症发展的影响已经被et al。(2019)该研究利用rna测序技术和综合生物信息学分析来阐明膳食脂肪调控的分子过程。通过基因本体论(GO)、基因与基因组京都富集(KEGG)等方法鉴定了差异表达基因(DEGs),并进行了功能分析。然后,利用STRING数据库和Cytoscape软件对蛋白质相互作用(PPI)网络和子PPI网络进行分析。研究表明,高橄榄油饮食会加重宫颈癌的恶化体内在体外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人中橄榄油关键生物活性成分的分子靶标和性质。这项工作证实已发现的实验目标,而且还预测还没有在临床上探索新的目标,这可能在治疗某些疾病,如癌症,动脉粥样硬化,肾毒性,炎症和皮肤疾病是医学意义。

2。材料和方法

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(费尔南德斯 - 蒙特西诺斯et al。,2010年;et al。,2010年;Segura-Carreteroet al。,2010年;Bulottaet al。,2014年;Tresserra-Rimbau和Lamuela-Raventos 2017),以典型的微笑(简化分子输入线条进入规范)格式从Pubchem复合数据库中获得。每种化合物的微笑用于在网上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

选择六种活性配体(油酸,酪甲醇,亚油酸,甲醛酸,唾液酸,胶质醛),基于人中预测靶的可用性,概率至少为40%,并且每种化合物的微笑用于在网上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6种活性化合物的靶预测结果中获得29个基因,分别是MTNR1A、MTNR1B、NQO2、HTR2B、FABP5、FABP4、FABP1、FABP3、FAAH、PPARG、PPARA、PPARD、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标签。1).编制这些基因ID并用于表达网络分析(转录因子富集分析和蛋白质 - 蛋白质相互作用网络扩展和激酶富集分析),使用表达式(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).

这个在网上目前的研究支持外源性脂肪酸(FAs)通过结合FABPs进入细胞核的假设。进入细胞后,膳食FAs可可逆地与脂质结合蛋白结合,如FABPs和酰基辅酶a结合蛋白结合,如酰基辅酶a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et al。, 2007年),这可能对人类炎症性肠病(Dubuquoyet al。,2006年).PPAR因其在油酸对神经元的神经营养作用中不可或缺的参与而闻名(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(GNONI.et al。,2010年).

在本研究中,碳酸酐酶是酪醇唯一的显著靶标,而蛋白酪氨酸磷酸酶1B和CD81抗原是山楂酸和齐墩果酸的靶标。碳酸酐酶6、CD209抗原和CD44抗原已被报道为基于橄榄油酚类化合物(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(莫雷诺,2003),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(Giovanniniet 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).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(杰西et 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(Fatokiet al。, 2021年).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(费尔南德斯 - 蒙特西诺斯et al。,2010年).褪黑激素给药增加大鼠淋巴细胞的增殖响应,增加NK细胞的数量,刺激促炎细胞因子白细胞介素(IL)-1的释放,增强吞噬作用并调节凋亡(Fatokiet al。, 2021年).

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).齐墩果酸已被公认为一种PPAR-α激动剂(et al。, 2005年).OleAlic acid酸和唾液酸可以调节DNA聚合酶β(POLB)和蛋白质 - 酪氨酸磷酸酶1b(PTPN1),Aldo-keto还原酶家族1构件B10(AKR1B10),核受体ROR-Gamma→(RORC),受体 -酪氨酸蛋白磷酸酶F(LAR)(PTPRF),11β-羟类脱氢酶1(HSD11B1)等,如图所示表格1

POLB参与细胞的数量,DNA修复,炎症反应和老化过程的动态平衡。PTPN1是一种非受体型酪氨酸特异性磷酸酶去磷酸化的受体蛋白酪氨酸激酶(诸如INSR,EGFR,CSF1R,PDGFR)和去磷酸化的非受体蛋白酪氨酸激酶(例如JAK1,JAK2,JAK3,Src家族激酶,STAT1,STAT3和STAT6)无论是在细胞核或细胞质中。它负调节许多信号传导途径和类似造血,炎症反应,细胞增殖和分化,和葡萄糖稳态生物过程。PTPN1在免疫系统的发展多方面的,重要的作用。AKR1B10在小肠,结肠和肾上腺中高表达,并发挥排毒饮食和脂质衍生的不饱和羰基化合物的关键作用,以及它们的谷胱甘肽结合物羰基化合物。这种蛋白参与维生素A的代谢途径。因此,山楂酸和齐墩果酸可以与类视黄醇代谢过程产生干扰。研究已经表明,山楂酸和齐墩果酸显著减少由高胆固醇饮食诱导高脂血症和降低酰基辅酶A胆固醇酰基转移酶(ACAT)基因的表达(et al。,2010年).

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(一家名为et al。, 2003年).粒子的半衰期估计是人类2-4小时(一家名为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).此外,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年).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).因此,油酸可以通过TLX(孤儿核激素受体)间接激活Wnt7a的表达,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年)并且增强STAT1功能(碑亭et al。, 2015年).一项在全基因组基础上预测过氧化物酶体增殖物激活受体(ppar)基因靶点的生物信息学研究表明,ppar可以直接调控染色质重塑、DNA损伤反应、Wnt和丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)等基因(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。的超几何P.- 值表示更好的富集。

缩略图 图2

蛋白质的相互作用。红色和大小表明转录因子高度相互作用。

缩略图 图3

激酶富集分析。的超几何P.- 值表示更好的富集。

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

生物信息学的知识在应用于特定生物体的脂质组学时,还没有完全应用于脂质治疗学的研究,以预测其广受赞誉的药用特性。本研究认为油酸、亚油酸和酪醇是橄榄油的生物活性成分,它们通过调节多种酶、受体和转录因子在人体中具有多种潜在的药理作用。此外,橄榄油的这些分子效应表明,它在治疗氧化应激、炎症、心血管疾病、肥胖、糖尿病和年龄相关疾病方面具有重要的药用价值。此外,化学生物学和在网上模拟油酸的药理潜力(如分子对接和动力学,药物-药物相互作用)将为目前尚未探索的解释橄榄油治疗效果的分子作用机制提供重要的见解。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;在蛋白质 - 酪氨酸磷酸酶1B上的唾液酸和烯醇酸。

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。橄榄油生物信息学研究:主要生物活性成分的分子靶标和性质。OCL28: 36。

所有表格

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。

所有数字

缩略图 图1

转录因子富集分析。的超几何P.- 值表示更好的富集。

在文本中
缩略图 图2

蛋白质的相互作用。红色和大小表明转录因子高度相互作用。

在文本中
缩略图 图3

激酶富集分析。的超几何P.- 值表示更好的富集。

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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