Desarrollo de metodologías alternativas para la evaluación de proteínas precursoras de peptidos bioactivos

Abstract

[ES] El desarrollo y aplicación de metodologías alternativas a la experimentación empírica tradicional resulta muy interesante para un mejor aprovechamiento de los recursos científicos y el tiempo de ensayo. La metodología tradicional para la obtención de péptidos bioactivos consiste en la selección de la proteína, optimización de la hidrolisis enzimática, separación y purificación del extracto peptídico obtenido y el ensayo in vitro de las distintas actividades biológicas para confirmar si la proteína y la enzima propuestas son las adecuadas para generar los péptidos bioactivos. Sin embargo, el desarrollo de herramientas bioinformáticas ha permitido reunir información biológica en numerosas bases de datos, posibilitando llevar a cabo un análisis previo in silico como herramienta de predicción rápida para seleccionar la proteína precursora en función de la actividad biológica de interés, simular y optimizar procesos de hidrolisis utilizando diferentes enzimas, identificar secuencias peptídicas teóricas que se obtendrían tras la digestión, conocer la estructura, y predecir las propiedades bioactivas de los péptidos.

En este estudio se pretende la evaluación de distintas estrategias experimentales in silico para la determinación de péptidos con actividad antioxidante basadas en el uso de herramientas modernas de bioinformática. Tras la optimización de las secuencias peptídicas mediante el estudio teórico, los resultados obtenidos se confirmarán mediante ensayos empíricos para confirmar la validez de esta metodología.

[EN] Conventional methodology focused on the generation bioactive peptides consists in the selection of the protein substrate and the proteolytic enzyme. Following selection of the substrate and enzyme suitable, the hydrolysis conditions need to be chosen preparation for hydrolysate generation (optimization of the in vitro generation protein hydrolysates), peptide identi¿cation followed by verification in vivo with hydrolysates to confirm if the proposed protein and enzyme are suitable for generating the bioactive peptides. However, this workflow can be simplified by using analysis in silico and tools such as: UniProt, Peptide Cutter (ExPASy) and BIOPEP. These tools allow for the theoretical prediction of potential of different substrates with known protein sequences to generate bioactive peptides, using enzymes with known cleavage specificities. Thus, objectives of this study were a) To use in silico methods to select both protein (from whey protein) and enzyme suitable for use in the generation of peptides DPP-IV inhibitory and antioxidant activity; b) To use the chosen enzyme to generate hydrolysates from chosen protein (from whey protein); c) Verification in vitro of peptides DPP-IV inhibitory and antioxidant activity from hydrolysates.