淀粉样蛋白纤维作为食品配料的研究进展与思考

大多数食品蛋白质在适当的加工条件下可自组装形成淀粉样蛋白纤维。这种纳米纤维结构在改善食品品质方面极具前景,包括那些不能由蛋白质单体或其他蛋白聚集体实现的结构与功能。为了更好地了解它们作为食品配料的结构基础,本文总结了淀粉样蛋白纤维的多级结构特征,物理、化学和生物学性质,以及在食品中的潜在应用。在此基础上,给出了食品蛋白淀粉样纤维‘结构-性质-应用’之间的内在联系。最后,讨论了它们作为食品配料的安全性,并对其后续研究进行了展望。

固体核磁共振研究淀粉样蛋白纤维的进展

淀粉样蛋白纤维是一类纤维状的蛋白质聚集体,与多种蛋白质沉积疾病相关.对淀粉样蛋白纤维结构的研究,有助于人们从分子水平上阐述其形成机理,提供相关疾病预防或治疗的依据.由于淀粉样蛋白纤维不可溶、非结晶,因此液体核磁共振和X-射线衍射等方法对这类体系的应用受限,而固体核磁共振被认为是研究这类体系最具前景的技术.该综述介绍了固体核磁共振解析蛋白质结构的方法及其应用于淀粉样蛋白纤维体系的研究进展.

绿豆球蛋白淀粉样纤维的形成、结构表征及乳化特性

基于不同酸热处理时间探讨绿豆球蛋白淀粉样纤维(mung bean globulin amyloid fibrils,MBGFs)形成过程中的结构演变规律,同时探究各阶段形成的MBGFs乳化特性。结果表明:加热0~12 h过程中,绿豆球蛋白(mung bean globulin,MBG)的亚基逐渐降解,水解成以小分子多肽为主的纤维结构单元;并产生大量β-折叠结构,相对含量从0 h的(18.28±0.75)%提升到12 h的(53.61±1.15)%,与硫磺素T结合后荧光强度增强;MBGFs形态逐渐变得细长、柔韧,在此过程中发生了定向的纤维化聚集;在加热16~24 h过程中,成熟的MBGFs结构逐渐发生解离,纤维结构特征被破坏;与MBG相比,MBGFs乳液的乳化活性指数、乳化稳定性指数、蛋白吸附率和界面蛋白含量均有明显提高,其中酸热处理4 h形成的MBGFs乳化效果最优;4 h MBGFs乳液油滴体积较小、分布均匀有序,表观黏度最高,具有弹性凝胶结构。综上,不同酸热处理时间对MBGFs结构和乳化特性具有显著影响,MBGFs与MBG相比具有更优异的乳化性能。本研究为明晰MBGFs形成规律提供理论支撑,为高效食品级乳化剂的研发提供思路。

原位还原的金纳米簇抑制β乳球蛋白淀粉样纤维形成

在碱性条件下,以β乳球蛋白(β-LG)为还原剂,直接原位还原氯金酸制备了荧光金纳米簇.通过调控氯金酸的用量,获得了红色和黄色两种荧光金纳米簇,并对其光学性质和形貌进行了表征.进一步,利用荧光光谱、圆二色光谱、动态光散射和透射电子显微镜等分析手段系统考察了这两种金纳米簇对β-LG聚集的抑制作用.研究发现:在这两种体系中,被吸附在金纳米簇表面的β-LG蛋白量不同,导致其对β-LG聚集的抑制作用也不同,即红色荧光金纳米簇可抑制β乳球蛋白聚集生长期,而黄色荧光金纳米簇则可抑制其成核期.

FADD形成淀粉样蛋白纤维及其在果蝇免疫信号传递中的作用

探究果蝇FADD(Fas-associateddeathdomain-containingprotein)淀粉样蛋白纤维的形成及对IMD(Immune deficiency)信号通路中信号传递的影响,有助于更清楚地了解昆虫先天免疫信号通路中的调节机制,为其他物种的免疫调控提供参考。通过原核表达纯化dFADD蛋白、硫黄素T结合和透射电子显微镜观察等鉴定dFADD在体外纤维的形成;通过构建dFADD真核表达载体,SDD-AGE检测、共聚焦显微镜观察等探究dFADD在果蝇S2细胞内纤维聚合物的形成;构建dFADD结构域突变体,检测纤维形成的关键结构域及对IMD信号传递的影响。结果表明,dFADD在体外和细胞水平上都能聚合形成淀粉样蛋白纤维聚合物;纤维的形成是由dFADD的DED(Death-effector domain)结构域决定的,当DED结构域缺失时,dFADD以单体形式存在;双荧光素酶报告系统的检测结果显示,dFADD只有形成纤维时,才能诱导下游抗菌肽的表达,表明纤维形成是IMD信号传递的关键。本研究揭示了dFADD通过形成淀粉样蛋白纤维参与IMD信号通路中介导IMD与Dredd级联传导的作用,进一步加深了对淀粉样蛋白纤维不仅在哺乳动物,也在昆虫的免疫信号通路中传递信号这一保守功能的认识。

β-酪蛋白淀粉样纤维沉淀的形成及影响因素

利用硫磺素T（ ThT）荧光分析法和透射电子显微镜检测β-酪蛋白形成淀粉样纤维沉淀（ Fibril）的动力学过程,研究了磷脂和硫酸肝素对其 Fibril 形成的影响.实验结果表明,β-酪蛋白在65℃下, pH 值为5.4~9.0的范围内,加热252 h以上,并未形成Fibril,说明β-酪蛋白是一种很好的分子伴侣,在高温、弱酸和弱碱条件下均不形成淀粉样纤维沉淀.甘油磷酸胆碱D6PC和D9PC可以显著地促进β-酪蛋白的Fibril的形成,说明一定条件下蛋白质可能与细胞膜之间存在相互作用而导致其二级构象的转变.硫酸肝素对β-酪蛋白形成Fibril具有促进作用,在炎症组织中,硫酸肝素表达量的增加有可能促进β-酪蛋白形成Fibril,说明乳腺炎与乳腺中的Corpora Amylacea的形成存在一定的联系.

食源蛋白淀粉样纤维及其在食品中的应用研究进展

食源蛋白经过特殊加工处理可以形成具有淀粉样蛋白形态的功能结构,即食源蛋白淀粉样纤维.食源蛋白淀粉样纤维因其特殊结构所具有的高长宽比、高杨氏模量、高疏水性、优异的界面特性、抗氧化和抗菌活性等性质,在食品工业未来应用中具有巨大的发展潜力.因此,针对近年来食源蛋白淀粉样纤维的研究新进展,总结了食源蛋白淀粉样纤维的形成机理、结构特征及其功能特性,对其在食品中的应用进行了详细综述,并展望了食源蛋白淀粉样纤维的未来发展.

β-淀粉样蛋白1-42寡聚体诱导的阿尔茨海默病大鼠海马的Bcl-2表达和caspase-3活性变化

目的：研究β-淀粉样蛋白1-42（Aβ1-42）寡聚体诱导痴呆大鼠脑海马区的Bcl-2表达和caspase-3活性变化及其意义.方法：采用Morris水迷宫法筛选出逃避潜伏期少于60 s的60只SD雄性大鼠随机分为4组,即正常对照组、PBS对照组、Aβ1-42纤维组、Aβ1-42寡聚体组.通过脑立体定位仪将Aβ1-42纤维体、Aβ1-42寡聚体注入大鼠右侧脑室,制备AD大鼠模型.RT-PCR法检测大鼠海马Bcl-2 mRNA、caspase-3 mRNA的表达,用免疫印迹测定大鼠海马区Bcl-2蛋白表达和caspase-3活性.结果：与正常对照组及PBS对照组比较,模型组大鼠海马区Bcl-2 mRNA和Bcl-2蛋白表达较低,Aβ1-42纤维组Bcl-2的蛋白表达高于Aβ1-42寡聚体组;Aβ1-42寡聚体组的caspase-3 mRNA表达以及caspase-3蛋白活性高于Aβ1-42纤维组.结论：Aβ1-42寡聚体可下调Bcl-2表达,活化caspase-3.

3种改性小分子对不同Aβ42纤维结构稳定性的影响机制研究

淀粉样蛋白(Aβ)的错误聚集是阿尔茨海默症(AD)的关键病理诱发因素,主要通过Aβ的自聚集和金属离子诱导聚集两种方式实现.实验结果表明,食用樱桃红(ER)、丹参酮(TS)、氯碘喹啉(CQ)在不同程度上都能起到抑制淀粉样蛋白聚集的作用,但其作用机制大不相同.将ER,TS和CQ分子结构进行两两重组,获得3种新的活性分子,使其兼具金属螯合、旋转键及N-末端区域(NR)结合的复合优势.结果发现,改性分子对不同Aβ42聚集体的作用各异.有的改性小分子对纤维起到解聚集的效果,而有的则增加纤维的稳定性;有的小分子对一种纤维结构起到解聚集的效果,而对另一种则起到稳定的作用.并发现尽管小分子的负电基团与同带负电的Aβ纤维有很强的排斥作用,但其对某些构型依然有解聚集的效果.

Aβ1-42寡聚体对大鼠认知功能的影响和神经毒性分析

目的:探讨β淀粉样蛋白42(Aβ1-42)寡聚体对阿尔茨海默病(AD)大鼠认知功能的影响以及其神经毒性的分析.方法:采用Morris水迷宫法筛选出逃避潜伏期少于60 s的60只雄性大鼠随机均分为正常组、PBS对照组、Aβ1-42纤维体组、Aβ1-42寡聚体组.用脑立体定位仪将Aβ1-42寡聚体或纤维体分别注入AD模型鼠的双侧海马,PBS对照组注射等量的PBS,正常组不作任何处理.AD模型建立后第8周,采用Morris水迷宫测试大鼠学习记忆能力的变化,然后在麻醉条件下断头取大脑皮质和海马,冷冻切片,常规H-E染色观察脑组织的病理变化.结果:造模后,与正常组和PBS对照组相比,Aβ1-42寡聚体组和Aβ1-42纤维体组逃避潜伏期较造模前均延长,Aβ1-42寡聚体组大鼠逃避潜伏期长于Aβ1-42纤维体组;Aβ1-42寡聚体可导致大鼠海马和大脑皮质神经元细胞凋亡,镜下可见细胞核固缩,核呈黑紫色,染色质边集,Aβ1-42纤维体对神经元损伤较寡聚体轻.结论:Aβ1-42寡聚体海马内注射可导致大鼠认知功能障碍和神经毒性,且Aβ1-42寡聚体较Aβ1-42纤维体神经毒性要强.Aβ1-42寡聚体导致的认知功能障碍与神经细胞损害有关.

BRI基因在一对转移能力不同的肺腺癌细胞系中的序列分析与表达研究

目的 确认淀粉样纤维蛋白基因 (amyloid fibrils,BRI)基因在 1对同源但转移能力不同的肺腺癌细胞系 AGZY83- a和 Anip973中的序列并分析其表达。方法 采用测序技术 ,Northern印迹杂交 ,G显带后荧光原位杂交分析 BRI基因在肺腺癌细胞系的序列与表达。结果 BRI基因在高转移肺腺癌细胞系 Anip973中高表达 ,在其低转移母系 AGZY83- a中低表达 ,两细胞系 BRI基因染色体定位区均存在断裂重排 ,该基因染色体定位区在 Anip973中出现扩增。已知 BRI基因的 - 116 bp～ - 5 bp处碱基序列和- 115 bp～ - 5 bp处碱基序列在 AGZY83- a和 Anip973中分别突变为 CTCAGCAGCCCGC和 TCAGC-CGC。结论 BRI基因在转移能力不同的肺腺癌细胞系差异表达与该基因的染色体定位区域的断裂重排无关 ,与该基因染色体定位区拷贝数增加及 5′非翻译区存在不同的突变可能相关。