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神经氨酸酶(NA)是流感病毒表面重要的糖蛋白,在病毒的复制和传播过程中起重要作用。流感病毒容易产生变异,而NA活性位点高度保守,因此以NA为靶点的抗流感病毒药物成为了当前研究的热点。目前上市的NA抑制剂有扎那米韦和奥司他韦,而化学合成的药物成本高,价格贵,容易产生神经系统的不良反应以及其他的副反应,因此寻找天然抗病毒药物尤为重要。本实验以低值鳕鱼皮胶原蛋白为原料,探讨了其酶解液中活性肽的NA抑制活性,优化了酶解条件,经过分离纯化得到了高活性组分,鉴定了其结构,研究了其性质,并在细胞水平探讨了其抗病毒的作用方式。本文主要研究内容如下:1.采用不同的蛋白酶对鳕鱼皮胶原蛋白进行酶解,得到了具有流感病毒神经氨酸酶抑制活性的酶解物,在9种蛋白酶中筛选出胃蛋白酶为最佳水解用酶,其水解物的IC50值为8.86mg/mL。单因素实验分别考察了加酶量、底物浓度、酶解时间对酶解反应产物抑制活性的影响。利用响应面法优化了酶解条件,得到了利用鳕鱼皮胶原蛋白制备NA抑制活性肽的最佳条件为:加酶量1600U/g,底物浓度22mg/mL,酶解时间6.8h,优化条件后的酶解液IC50值为7.95mg/mL(P <0.05)。用10mg/mL的粗酶解液进行细胞实验,得到的抑制率为66.6%,通过细胞病变抑制实验初步验证了酶解液的抗病毒活性。2.利用超滤、Sephadex G-15凝胶柱层析、反相高效液相色谱等技术对NA抑制粗酶液进行了分离纯化,获得了一条具有NA抑制活性的多肽,鉴定其结构,并对其性质进行了研究。得到的氨基酸序列为PGEKGPSGEAGTAGPPGTPGPQGL。采用体外模拟胃肠道消化法,测定了不同阶段消化液对NA抑制活性的影响。研究发现活性肽不能抵制消化酶的作用,经过胃肠蛋白酶水解后,NA抑制活性显著降低,甚至失活,说明该活性肽不适合经口服用,需要考虑其他的途径摄入。抑制动力学实验显示,该活性肽为竞争性抑制剂,抑制常数Ki为0.29mmol/L。3.在细胞水平上对鳕鱼皮胶原蛋白多肽的抗流感病毒活性进行了研究。用MTT法测得NA抑制活性肽的最大无毒浓度为250μg/mL。在被感染的MDCK细胞上,活性肽对流感病毒有一定的抑制活性,一定浓度范围内,抗病毒效果与活性肽浓度成正相关,其半数抑制浓度IC50为471μg/mL。以三个不同作用方式(预处理,吸附同时,吸附后)对病毒进行处理,均有明显的抗病毒效果,说明活性肽不仅能降低病毒的毒力,而且能影响病毒与宿主细胞的吸附及其进入细胞后的复制和传播,说明鳕鱼皮多肽通过多种方式抗病毒。但是不同方式的抗病毒效果不同(P<0.05),预处理组(138.7μg/mL)>吸附时处理组(319.3μg/mL)>吸附后处理组(417μg/mL),说明活性肽可能直接作用于病毒颗粒。在红细胞凝集实验中,随着活性肽的浓度增大,病毒的凝集价显著降低,说明NA抑制活性肽能显著影响HA的活性,也进一步证明了活性肽的抗病毒作用具有多靶点。