آنالیز بیوانفورماتیکی اثر پروتئین و پپتیدهای زیست فعال آلفا s1کازئین شیر انسان بر مهار آنزیم ace و مقایسه آن با گونه های مختلف پستانداران

فشارخون بالا یک عامل خطرناک برای بیماری های قلبیعروقی از جمله بیماری عروق کرونر قلب و سکته های مغزی محسوب می شود. دربدن انسان سیستمی بانام سیستم رنینآنژیوتنسین 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 می باشد. هدف از انجام این پژوهش، شناسائی پروتئین آلفاs1 کازئین و پپتیدهای زیست فعال مهارکننده آنزیم ace در شیر انسان و همچنین مقایسه آن با چند گونه مختلف از پستانداران می باشد. جمع آوری داده های 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 پیش بینی پپتیدهای زیست فعال پروتئین آلفاs1 کازئین و ساختار سه بعدی آن ها با کمک نرم افزارهای آنلاینacclusterserver،itasser و galaxyweb انجام شد. شبیه سازی برهمکنش (داکینگ) پروتئین‌های آلفاs1کازئین و پپتیدهای زیست فعال کازئوکینین با آنریم مهارکننده آنژیوتنسین ace در درون سلول با استفاده از نرم افزار آنلاینcluspro2.0 انجام شد. نتایج آنالیز بیوانفورماتیکی پروتئین آلفاs1 کازئین شیر انسان با سایر پستانداران نشان داد که شیر شتر از لحاظ خواص فیزیکوشیمیائی شبیه ترین شیر به انسان است. همچنین در بررسی برهمکنش مولکولی این پروتئین و پپتیدهای زیست فعال 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 می توان شیر شتر را به عنوان جایگزین مناسب برای شیر انسان در تغذیه و کمک به درمان فشارخون و بیماری های قلبی بیماری معرفی کرد. همچنین از این پپتید می توان به عنوان افزودنی های غذایی فراسودمند و طبیعی، جایگزین مناسب برای داروهای سنتزی ضدفشارخون استفاده کرد.

Bioinformatics Analysis of Human Milk Protein and Bioactive Peptides alpha s-1 casein Effect on Inhibiting ACE Enzyme and Comparing to Different Mammalian Species

Introduction: High blood pressure is a dangerous risk factor for cardiovascular disease, including coronary artery disease and strokes. In the human body, a system called reninangiotensin system regulates blood pressure, in which the angiotensin converting enzyme ACE plays an important role in increasing blood pressure. Angiotensin I as a converting enzyme (ACE) catalyzes the conversion of angiotensin I to vasoconstrictor angiotensin II, and also inactivates the antihypertensive vasodilator bradykinin. Inhibition of ACE mainly results in an overall antihypertensive effect. Peptides derived from food proteins can have angiotensin converting enzyme (ACE) inhibiting properties. Casein protein in milk or other dairy products such as cheese is a rich source of bioactive peptides. Bioactive peptides are inactive in the main protein sequence and are released in during milk digestion or milk fermentation by proteolytic bacteria or hydrolysis by proteolytic enzymes. Many of these peptides have several biological activities. Caseinderived peptides, such as opioid peptides, antihypertensive peptides, casein phosphopeptides and glycomacropeptides have various physiological roles, including adjusting and lowering blood pressure by inhibiting angiotensin converting enzyme (ACE). Caseocinin peptide has been derived from the casein Alpha S1 protein It has an ACEinhibiting enzyme inhibitor and low blood pressure.The purpose of this study was to identify the alpha S1 protein casein and bioactive peptides of the angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitor in human milk and compare it with different species of mammals. Materials and Methods: At first, genomic and protein data for eight different species of mammals (cattle, sheep, camels, horses, humans, ewes and pigs) was collected from the National Center for Bioinformatics Information (NCBI). Physicochemical properties analysis (atomic state, isoelectric point, halflife, hydrophobicity hydrophilicity , barometric and pH) and Multiple sequence alignment of of alphas1 casein and the bioactive peptides of Casokinin in 8 species of mammals was done using CLC Main Workbench 5 software. Then, the prediction of bioactive peptide alpha s1 casein and its threedimensional structure was done with the help of the online software ACCLUSTER Server, ITASSER and GalaxyWEB. The simulation of the Molecular interaction (docking) of alphas1 casein and the bioactive peptides of Casokinin with angiotensin converting enzyme ACE in the cell was done using ClusPro 2.0 software online. Results and Discussion: the results of bioinformatics analysis of human milk protein with other mammals showed that camel milk has the most similar physicochemical properties of milk to humans and can be a good alternative to human milk in feeding children. The highest and least percentage of amino acid sequence amino acids in alphasec1 casein in different mammals with humans respectively is related to camel and Goat. The results of the determination of the position and energy of the connection show that the most suitable binding location with maximum energy is related to human and camel milk. Among the bioactive peptides identified and predicted in eight species of mammals, due to having more proline amino acid in Caseocinin peptide, the camel milk is more resistant than other species. Therefore, the antihypertensive effect in camel milk is greater than other mammals. According to the results, it can be predicted that threedimensional structure of protein and peptides will have a great effect on antihypertensive properties and it causes a good interaction with the active site of the angiotensin converting enzyme (ACE) and thus inhibits the ACE enzyme and lowers blood pressure. Investigating the performance of alpha S1 protein casein and Caseocinin peptide identified for eight different species of mammals And comparing its results with human milk in inhibiting ACE enzyme With Molecular interaction (Docking) Protein apos،s Bioinformatics Software showed that milk of camels after human milk has the highest performance in Reducing the risk factors for cardiovascular disease such as inhibition of angiotensin converting enzyme (ACE) and blood pressure in preventing the development and progression of cardiovascular disease. Conclusion: the alpha S1 protein casein and Caseocinin peptide have many biological properties and are very important in the health of the body.It can be said that camel milk is the most similar to humanlike physicochemical properties and It can be a good alternative to human milk in feeding children. The bioactive Caseocinin peptide has pharmaceutical compounds that can be used to treat high blood pressure and heart disease. Therefore, this peptide can be used as superbenefit and natural additives, an appropriate replacement to antihypertensive drugs.