高血压是导致冠心病、外周动脉疾病、中风等一系列心脑血管疾病的主要风险因子[1]。2014年全球成人高血压发病率已达到22%，如何有效降低血压现已成为当前研究的焦点问题。血管紧张素转化酶（ACE，EC3.4.15.1）在调节机体血压和心血管功能方面起着重要作用，而有效抑制ACE活性已成为当前缓解和治疗高血压的一线策略之一。由于大部分化学合成或修饰的ACE抑制剂存在着潜在的肾功能损害、干咳、皮疹、高钾血症、血管神经性水肿等副作用，因此对它们的使用应十分谨慎；而源自天然食物蛋白的ACE抑制活性肽的作用效果温和、安全，因而渐渐受到人们的重视。牛血作为肉牛屠宰加工的主要副产物，因其腥味较重、口感不佳、保存困难等缺点，迄今仍未得到有效开发利用。但是牛血中富含血红蛋白，是制取ACE抑制活性肽的优良资源，因此，具有极大的开发潜能。当前，采用传统的水解-分离-纯化方法制备ACE抑制活性肽已成体系，但该方法却存在着耗资较大、周期较长等问题。为了应对这一挑战，计算机模拟技术已逐渐应用于ACE抑制活性肽的开发及ACE抑制分子机制的研究。本研究以牛血红蛋白为原料，采用传统方法和计算机辅助建模方法对牛血红蛋白序列中封存的ACE抑制活性肽进行序列鉴定和预测，探讨了ACE抑制活性肽降解小肽及其协同作用对ACE抑制活性的影响，并通过分子对接技术研究牛血红蛋白源ACE抑制活性肽与ACE分子之间的相互作用，探索活性肽的ACE抑制分子机制。首先，采用体外模拟胃肠道消化水解、超滤、凝胶柱层析分离纯化获得了高活力的ACE抑制活性肽组分，通过高效液相色谱-串联三重四极杆线性离子阱复合质谱鉴定得到了7条活性肽序列，其中Phe-Leu和Thr-Tyr具有较好的ACE抑制活性，IC50分别为290.66μM和96.43μM，其余5条二肽IC50均在1000μM以上。构效关系分析表明活性肽两端的氨基酸残基对其ACE抑制能力有着重要作用，C端含有芳环/杂环类氨基酸残基、疏水性氨基酸残基和/或N端含有疏水性氨基酸残基均能提高活性肽的ACE抑制能力。分子对接结果表明Phe-Leu和Thr-Tyr主要通过氢键、疏水相互作用等非共价分子间作用来维持活性肽-ACE体系稳定。为提高获取牛血红蛋白ACE抑制活性肽序列的效率，本研究采用计算机辅助建模技术进行活性肽序列预测。利用Peptide Cutter模拟pH值为1.3条件下胃蛋白酶水解牛血红蛋白的过程，建立牛血红蛋白虚拟水解2~5肽库，同时采用药效团模型技术建立了基于21条ACE抑制活性肽化学结构与空间特征的ACE抑制活性肽预测模型，并对牛血红蛋白虚拟水解2~5肽库进行筛选，获得了Ala-Ser-His-Leu和Try-Thr-Gln-Arg-Phe两条肽序列，其实验IC50分别为3.13mM和42.82μM。分子对接结果表明两条肽均满足非竞争性抑制模式特征。为提高计算机辅助建模预测的准确性，采用三层误差反向传播神经网络模型建立了一个基于24条ACE抑制活性五肽结构、空间、热力学和电子特征的预测模型，同时利用Peptide Cutter的模拟胃蛋白酶（pH1.3、pH>2）和胰蛋白酶水解牛血红蛋白的过程，并建立了牛血红蛋白虚拟水解五肽库。结果表明Try-Thr-Gln-Arg-Phe具有最高的预测活性序列。由于该五肽序列同时被两个预测模型筛选出来，本研究采用了柔性对接方式对其ACE抑制分子机制进行进一步分析，发现活性肽谷氨酰胺残基亲水侧链上的羰基氧与Zn2+之间产生的配位作用可能是该五肽发挥ACE抑制作用的关键。最后，本论文研究了Try-Thr-Gln-Arg-Phe的降解行为对ACE抑制活力的影响以及该五肽的降解小肽之间的ACE抑制协同作用。发现降解小肽中的Thr-Gln-Arg和Try-Thr保持了较高的ACE抑制活力，并且降解小肽Thr-Gln和Gln-Arg，Try-Thr-Gln和Arg-Phe之间存在显著的正协同作用。分子对接结果表明降解小肽之间的ACE抑制正协同作用更倾向于在两条活性肽分别满足不同ACE抑制模式特征的组合中发生。本研究为进一步阐明生物活性肽的ACE抑制分子机制做出了一定贡献，具有重要的现实意义和理论意义。