[发明专利]生物活性组合物、产生它们的天然方法和用于设计天然生产方法的计算方法

说明书

发明背景

1990年代的基因组学-蛋白组学变革引起大量小分子药物和有潜力药 物的鉴定和设计。在许多情况下这些化合物非天然存在，且许多是有毒的、 抗原性的或具有不适合的药物动力学特征。

许多生物活性分子作为大前体分子的部分天然存在于粮食中。由于它 们是常规食用食品的组分，这类物质具有对人和动物更小毒性的潜力。如 果可以发现将这些化合物从其前体食物来源中释放的方法，这些分子可用 于加浓食物或可分离并用作营养剂或治疗剂。

例如，PYY是Y2G蛋白偶联受体(GPCR)的高亲和力正激动剂并代 表了治疗肥胖症及其他疾病的相对新的种类。它是由肠中特化的内分泌L 细胞产生的与膳食热量含量成比例的天然激素。PYY通过调节下丘脑食欲 回路减少胃口和摄食起作用。该物质显示在受试者(肥胖或不肥胖)接受90 分钟静脉灌注后两小时减少30％的热量摄入。这些受试者也经受了累积的 24小时热量摄入显著减少。在其他研究中，观察到肥胖个体具有更低水平 的循环PYY。

本发明提供用于分离天然存在生物活性剂如PYY的方法，并涉及产 生的发明组合物自身。其还涉及用于开发这些方法的方法。本发明的这些 和其他优点以及其他发明特征将从本文提供的发明描述而显而易见。

发明概述

本发明提供用于产生富含功能性生物分子的功能性食物的方法、用于 产生这些方法的方法和用这些方法制备的组合物。方法首先涉及鉴定要产 生的功能性生物分子。然后通过分析生物分子结构和功能之间的关系鉴定 功能必需的这些生物分子的属性。然后通过电子搜索多种前体食物来源的 基因组数据库鉴定含有共有基序的前体分子，所述共有基序具有活性必需 的所有化学和结构属性。可能的前体分子和食物来源被鉴定后，进行另一 数据库搜索以鉴定可用于从前体分子释放更小化合物的生物或酶，所述更 小化合物含有所有鉴定为功能必需的属性。然后可通过用加工物质处理前 体并从其前体释放功能性生物分子产生功能性分子。功能性分子包括生物 活性分子或生物材料，其中功能分别为生物活性和自组织和装配。前体食 物来源包括粮食或食品级别蛋白质及其混合物。

该方法提供在设计未加工营养来源和生物的组合时用于加工基因组信 息的新方法，所述生物能够原位释放活性小分子以增强摄入的功能性食品 的营养和健康增强效应。

为此本发明提供用于从前体食物或蛋白质来源产生生物活性分子的方 法。该方法包括步骤：鉴定生物活性分子、鉴定生物活性分子对生物活性 必需的属性、鉴定含有具有生物活性必需属性的前体分子的前体食物来源、 鉴定能够用于从前体分子释放含有生物活性必需属性的化合物的物质，和 用加工物质处理前体食物来源从而从前体分子释放含有生物活性必需属性 的分子。

在本方法的另一方面，生物活性分子可以是肽、蛋白质或核酸多聚体。

另一方面，该方法还包括鉴定生物活性分子中生物活性必需的化学属 性。

另一方面，该方法还包括鉴定生物材料中自我组织/装配为更高级结构 必需的化学属性。

另一方面，该方法还包括鉴定生物活性分子中生物活性或自我组织/ 装配必需的拓扑(二维)和/或结构(三维)属性

在该方法的另一方面，前体食物来源可来自植物例如稻、大豆、玉米、 马铃薯、咖啡、乳、肉等。

另一方面，该方法涉及使用物质制备生物分子，所述物质为细胞并且 细胞可以是乳酸菌(lactobacteria)，包括约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii) (LaI)或双岐杆菌，例如长双岐杆菌(Bifidobacterium longum)(B129)。

另一方面，该方法涉及使用酶制备生物分子。

另一方面，该方法涉及使用酶，例如蛋白酶、糖苷酶、核酸酶、氧化 酶或脂肪酶或其组合制备生物分子。

在本发明的另一方面，生物分子与受体结合。

本发明的某些实施方案涉及生物活性剂，包括由粮食或食品级蛋白质 产生的肽，所述肽包含氨基酸序列LNLV[TS][RK]X[RK][YFW]，其中X 可以是任何天然存在的氨基酸，括号表示逻辑上的OR操作，且F、H、K、 L、Q、R、W、Y为标准的氨基酸缩写。

在本发明的某些实施方案中，功能性剂分离自粮食且粮食为稻。

在本发明的某些实施方案中，粮食为稻(Oryza sativa)。