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Bowman-Birk阻害剤とその由来ペプチドの血圧低下効果
Blood pressure-lowering effects of a Bowman-Birk inhibitor and its derived peptides in normotensive and hypertensive rats.
PMID: 32669617 PMCID: PMC7363796. DOI: 10.1038/s41598-020-66624-3.
抄録
生物活性植物ペプチドは、降圧剤よりも副作用の少ない潜在的な降圧剤として注目されている。ここでは、Bowman-Birkプロテアーゼ阻害剤BTCIとその由来ペプチドPepChyとPepTryの血圧低下効果を、正常血圧（Wistar-WR）と自発的高血圧ラット（SHR）を用いて調査した。BTCIはプロテアーゼであるトリプシンを6μM、カイモトリプシンを40μMで阻害し、PepTry（60μM）、PepChy（400μM）と比較して10倍以上の阻害効果を示した。また、これらの分子はアンジオテンシン変換酵素（ACE）を阻害し、分子ドッキングシミュレーションで示されたように、PepChyとPepTryを中心に、それぞれ54.6±2.9、24.7±1.1、24.4±1.1μMのIC値を示した。BTCI及び本ペプチドの投与により、収縮期血圧及び拡張期血圧が低下し、腎血管コンダクタンス及び大動脈血管コンダクタンスが増加した。これらの効果は、SHRではWRよりも顕著であった。さらに、BTCI、PepChyおよびPepTryは、単離灌流心臓において冠血管拡張と負の強心作用を促進した。一酸化窒素合成酵素阻害剤はBTCIとPepChyを鈍化させたが，PepTryには心臓への影響はなかった。本研究の結果は、高血圧症の治療におけるBTCIとその関連ペプチドの治療効果の可能性を示している。
Bioactive plant peptides have received considerable interest as potential antihypertensive agents with potentially fewer side effects than antihypertensive drugs. Here, the blood pressure-lowering effects of the Bowman-Birk protease inhibitor, BTCI, and its derived peptides, PepChy and PepTry, were investigated using normotensive (Wistar-WR) and spontaneously hypertensive rats (SHR). BTCI inhibited the proteases trypsin and chymotrypsin, respectively, at 6 µM and 40 µM, a 10-fold greater inhibition than observed with PepTry (60 µM) and PepChy (400 µM). These molecules also inhibited angiotensin converting enzyme (ACE) with IC values of 54.6 ± 2.9; 24.7 ± 1.1; and 24.4 ± 1.1 µM, respectively, occluding its catalytic site, as indicated by molecular docking simulation, mainly for PepChy and PepTry. Gavage administration of BTCI and the peptides promoted a decrease of systolic and diastolic blood pressure and an increase of renal and aortic vascular conductance. These effects were more expressive in SHR than in WR. Additionally, BTCI, PepChy and PepTry promoted coronary vasodilation and negative inotropic effects in isolated perfused hearts. The nitric oxide synthase inhibitor blunted the BTCI and PepChy, with no cardiac effects on PepTry. The findings of this study indicate a therapeutic potential of BTCI and its related peptides in the treatment of hypertension.