关于阿斯巴甜人体甜味受体预测模型探讨.pdf
《关于阿斯巴甜人体甜味受体预测模型探讨.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《关于阿斯巴甜人体甜味受体预测模型探讨.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、现代食品XIANDAISHIPIN107/食品科技FoodScienceandTechnology关于阿斯巴甜人体甜味受体预测模型探讨TheSummarizationofHumanSweetTasteReceptorPredictionModesbasedonArtificialtwoPeptideSweetenerAspartame 刘晓丹,李 博,曲春波,刘 倩,谈甜甜(上海城建职业学院,上海 201415)Liu Xiaodan,Li Bo,Qu Chunbo,Liu Qian,Tan Tiantian(Shanghai Urban Construction Vocational Col
2、lege,Shanghai 201415,China)摘 要:阿斯巴甜,作为二肽类人工甜味剂的典型代表,在食品领域有很广泛的应用,但是分子易受温度、水和 pH 的影响,导致失甜,为了改进分子性能,合理探索阿斯巴甜二肽类衍生物人工甜味剂,本文利用Shallenberger-Kier 学说的多点结合理论,对甜味受体蛋白模型进行计算机优化,以获得最接近人体甜味受体蛋白结构的模型,为今后人体甜味受体模型的制定应用和二肽甜味剂阿斯巴甜衍生物分子结构的改造和筛选研究提供有效参考。关键词:人体甜味受体;二肽人工甜味剂;阿斯巴甜Abstract:Aspartame,as a typical artificia
3、l sweetener of dipeptides,has been widely used in food industry.But the molecule is susceptible to temperature,water and pH.In order to improve the molecular properties and explore the artificial sweetener of Aspartame dipeptide derivatives reasonably,the model of sweetness receptor protein was calc
4、ulated by using the multi-point binding theory of Shallenberger-Kier theory.In order to obtain the protein structure closest to human sweetness receptor,the machine optimization provides an effective reference for the future development and application of human sweetness receptor model and the molec
5、ular structure modification and screening of aspartame derivatives as dipeptide sweeteners.Key words:Human sweet taste receptor;Artificial two peptides sweetener;Aspartame中图分类号:TS202.3阿斯巴甜是目前市面上使用比较普遍的一种二肽类人工甜味剂,已获得 100 多个国家及权威机构的认可。主要优势是不会产生龋齿、不影响血糖、热量低、甜度高及甜味纯1,一直以来,基于阿斯巴甜呈味特性的人体甜味受体一直很难获得,原因是甜味受体
6、蛋白是一种膜蛋白,有七次跨膜区域,因而组织中能够提取的目的蛋白及其稀少。甜味受体蛋白在肠道中存在于内分泌细胞中,而内分泌细胞只占肠道细胞总量作者简介:刘晓丹(1981)女,硕士,助教;研究方向为食品教学。doi:10.16736/41-1434/ts.2019.07.030现代食品XIANDAISHIPIN108/食品科技Food Science and Technology的 1%,因此提取人体组织的甜味受体十分困难,研究者们利用二肽甜味剂的呈味特点及多位点结合理论,不断寻找与人体甜味受体相接近的结构,甚而利用计算机模拟出最为匹配的甜味受体模型。1 阿斯巴甜分子甜味呈味机理1.1 早期研究在
7、 20 世纪,研究者们对阿斯巴甜的呈甜机理进行了大量研究,最具代表性的是 Shallenberger2提出了AH/B 甜味产生机制:甜味分子结构存在一个能形成氢键的基团(-AH),即质子的供给者(proton donor)如(-OH、-NH2、=NH 等),同时存在一个电负性较大的原子(B)即质子接受者(proton acceptor)如 O、N 原子等,两类基团(AH/B)的距离约为 0.3 nm(3),同时甜味受体蛋白中也含有相应的-AH 与 B 基团。在各类甜味剂的研究中发现,甜味剂含有的 AH 能和甜味受体蛋白中的 B 形成氢键,同时甜味剂中的 B 基团能和甜味受体蛋白中的 AH 基团
8、形成氢键,这样便产生了甜味。Kier2对 AH/B 理论进行了补充,他认为甜味物质在距离 AH 约 0.35 nm,距离 B 约 0.55 nm 的地方有一疏水基团 X,如 CH2、CH3、C6H5,它能与味觉受体的亲脂性部位形成疏水键,使两者产生第三接触点,形成一个三角形的接触面。AH、B 和疏水基团 X形成空间三角形,分别与甜味受体蛋白的 B、AH 和 X三个活体位点相作用。很显然 X 也是影响甜味剂甜度的一个控制因素。三点接触面需要和甜味受体蛋白形成对应的化学键B-AH,AH-B,X-X,才能产生甜味,阿斯巴甜的空间构型符合三点理论:N-端的氨基酸天冬氨酸(-L-Asp)的构型满足左旋结
9、构,-NH2连接在羰基 碳上,且生甜基团-NH2(AH),-COOH(B)和-CH(X)按顺时针旋转,见图 1;同理 C-端的苯丙氨甲酯部分(L-Phe-OMe)的构型也满足左旋型,且生甜基团-NH-(AH)、-CONH-(B)和-CH2C6H5(X)按照顺时针旋转2。-L,L 构型的阿斯巴甜符合 Goodmen 的理论“L”形状结构3,这时天冬氨酸分子作为 L 的+Y 轴,疏水的苯基侧链就成为 L 的+X轴。而 L,D 构型的异构体成反“L”形,它的疏水苯基侧链朝向 L 的-X 轴,不符合甜味基团分布规律,因此不产生甜味。图 1 阿斯巴甜分子所呈现的空间“L 形状“及生甜团的排布图1.2 多
10、点结合甜味理论早期的理论可解释阿斯巴甜呈甜味的原因,但是,有些含有 AH、B 体系的化合物没有甜味如一些氨基酸不呈甜味,X 疏水部位的引入也不足以解释所有的甜味现象,因此 AH、B、X 三角理论还不能完全解释甜味的产生。综合 Shallenberger 与 Kier 理论,多点结合甜味理论合理解释了甜味呈味机理4。人体甜味蛋白受体最少包括 8 个基本识别部位,分别为 B、AH、XH、G1、G2、G3、G4 和 D,这些识别部位能与甜味分子相应的部位发生相互作用,不同甜味分子的结合部位可以少于 8 个,通常都超过 3 个结合部位。阿斯巴 甜 属 于 B1、B2、AH1、XH1、XH2、G1、E1
11、、G2及 G4 型甜味剂,阿斯巴甜与甜味受体的 9 个结合位点分布如图 2 所示。这些基团通过离子键、氢键和范德华力 3 种作用方式,与受体蛋白相应的识别部位发生相互作用5。图 2 阿斯巴甜与甜味受体结合 9 位点分布图现代食品XIANDAISHIPIN109/食品科技FoodScienceandTechnology2 二肽人工甜味剂阿斯巴甜人体甜味受体模型建立2.1 基于富勒醇的甜味受体模型的建立陈果3应用富勒醇作为人工甜味剂的受体,主要考虑富勒醇具有以下特征:具有特异的球形结构和尺寸,可以调控多个取代基的位置和构象,在结构上能满足甜味剂多位点键合要求。含多羟基能与甜味剂极性基团通过氢键产生
12、多位点结合。C60 球笼的疏水结构能与甜味分子产生范德华力。有较好的水溶性,能有效模拟人体甜味受体的物理环境。但是富勒醇与真实的人体甜味受体蛋白的结构还有很大差距,基于蛋白结构模拟甜味受体仍是最佳选择。2.2 基于代谢型谷氨酸受体蛋白甜味受体模型的建立生物甜味受体已经研究了三十多年,目前,研究表明人体甜味受体 T1R2/T1R3,sac 基因座控制着编码T1R3基因,T1R2和T1R3组成的二聚体即为甜味受体,而表达 T1R2+T1R3 的细胞即为甜味函授的味觉受体细胞6。早期,人们发现人类甜味受体是 hSTR,然而这个受体有超过 800 个氨基残基,通过目前的实验或计算机建模方法很难获得其精
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 关于 阿斯巴甜 人体 甜味 受体 预测 模型 探讨
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【二***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【二***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。