浙商大教师团队在国际期刊《Food Hydrocolloids》发表研究成果

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近日,浙江工商大学谢湖均教授、任格瑞副教授和黄敏副研究员在国际期刊《Food Hydrocolloids》(Q1IF: 11.0)发表题为“How the ovalbumin modulates the conformation of zein through protein-protein interactions”的研究性论文,提出了一种通过PPI调节植物蛋白质结构和功能特性的方法,为开发具有特定理化特性的动植物混合产品提供了理论依据。

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研究亮点

卵白蛋白主要通过疏水相互作用调节玉米醇溶蛋白的构象

PPIs影响了Zein-Ovalbumin复合物表面电荷的强度

PPIs影响了Zein-Ovalbumin复合物疏水基团的暴露

Zein-Ovalbumin复合物的形成是一个热力学自发过程

与卵白蛋白结合后,玉米醇溶蛋白的loop和α-螺旋结构发生了显著变化

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玉米醇溶蛋白、卵白蛋白和玉米醇溶蛋白-卵白蛋白复合物的浊度曲线(a),不同质量比的玉米醇溶蛋白-卵白蛋白复合物的浊度曲线(b),玉米醇溶蛋白、卵白蛋白和玉米醇溶蛋白-卵白蛋白复合物的粒径(c)PDI和浊度(d),以及ζ电位(e)

蛋白质-蛋白质相互作用(PPIs)被认为是调节植物蛋白质功能特征的关键方法。通过非共价相互作用,如静电、疏水相互作用和氢键,PPIs显著影响植物蛋白质的表面电荷和疏水性,进而对蛋白质的关键结构和功能属性产生深远影响,包括溶解度、物理稳定性、吸附行为和聚集倾向等。PPIs研究有助于识别和理解蛋白质结构和功能之间的关系。近年来,人们明显强调用更实惠、营养丰富的植物性蛋白质来取代昂贵的动物蛋白,植物蛋白和动物蛋白之间的相互作用无疑以各种形式存在。动物蛋白与植物蛋白的相互作用可以进一步改善植物蛋白的功能特性,并为食品赋予新的物理化学和感官特性,为新食品的开发提供机会。这对于优化产品成分的利用至关重要,因为它可以提高最终产品的质量,并解锁蛋白质的创新用途。

本研究中,利用玉米醇溶蛋白(Zein)作为植物蛋白模板,旨在找到一种通过动物蛋白调节植物蛋白结构和功能特性的通用方法。通过pH值偏移自组装方法制备了Zein-Ovalbumin复合物,研究了卵白蛋白(Ovalbumin)对玉米醇溶蛋白构象和理化性质的影响。通过采用一系列全面的多光谱分析技术,评估了PPIsZein-Ovalbumin系统中诱导的构象改变效应;利用紫外(UV)光谱、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、荧光光谱和圆二色性(CD)等对复合物的结构特征进行了多方面的评估;使用动态光散射(DLS)检测蛋白质的表面性质,也测定了蛋白质表面疏水性;使用刚性分子对接和MD模拟在分子水平上研究了PPIs对卵白蛋白与玉米醇溶蛋白的结构改变、热力学行为和相互作用模式的影响。

作者介绍

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01 谢湖均

谢湖均,博士,教授,博士生导师,浙江工商大学教务处副处长,入选浙江省高校领军人才计划,校西湖学者。本科毕业于浙江大学,博士毕业于厦门大学,在浙江大学、香港科技大学、复旦大学从事博士后或访问学者工作。主要从事食品胶体与营养、蛋白质聚集和凝聚、营养物质包埋与递送、智能保鲜等领域研究,主持国家自然科学基金,教育部实验教学和教学实验室建设研究项目,浙江省自然科学基金重点项目和一般项目,浙江省高等教育学会重点教学改革项目,省线下一流课程,浙江省基础公益研究计划农村农业项目,企业项目等教学科研项目20余项。在Food HydrocolloidsScience China ChemistryFood ChemistryJournal of the American Chemical SocietyAngewandte Chemie International EditionChemical Engineering JournalACS Catalysis National Science ReviewFood Research International, LWT - Food Science and Technology, Journal of Molecular LiquidsJournal of Physical Chemistry BInternational Journal of Biological Macromolecules等杂志发表第一或通讯作者(含共同)SCI论文110余篇,H-index=33,其中高被引论文9篇,由Elsevier出版的国际学术合作著作1部,申请和授权国家发明专利7件。

02 任格瑞

任格瑞,博士,副教授,硕士生导师。2010年博士毕业于郑州大学,有机化学专业,师从吴养洁院士,在两次诺贝尔化学奖得主K. Barry Sharpless教授课题组从事访问学者工作。主要从事食品胶体与营养、蛋白质改性、智能保鲜和营养物质包埋与递送等方面研究。先后主持国家自然科学基金(面上、青年项目)、浙江省基础公益研究计划,浙江省教育厅科研项目,浙江省食品科学与工程重中之重一级学科开发基金等项目。在Angewandte Chemie International Edition, Food Hydrocolloids, Food Chemistry, Food Research International, Organic Chemistry, LWT - Food Science and Technology等国内外期刊和杂志发表论文40余篇,申请和授权国家专利4件。担任浙江省基础公益计划项目,广东省基础与应用基础研究基金项目,河南省科技厅项目评审专家;担任Food & Function, Food Hydrocolloids, Food Chemistry, International Journal of Biological Macromolecules, Food Research International, Food Control, Food Bioscience等杂志审稿人。

03

黄敏,博士,副研究员,硕士生导师。本硕毕业于江南大学,博士毕业于新加坡国立大学,20217月起任职于浙江工商大学食品与生物工程学院,主要从事食品胶体与营养、食品生物技术等方向的研究。主持国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等科研项目多项,参与国家自然科学基金面上项目、省重点项目等纵向科研项目多项。指导本科生在全国大学生生命科学竞赛、国家级大学生创新创业训练计划、浙江省国际“互联网+”大学生创新创业大赛等竞赛获奖。目前已在Food HydrocolloidsJournal of Agricultural and Food ChemistryFood ChemistryFood Research International等国内外学术期刊发表论文30余篇,高被引论文6篇;授权国家发明专利3项。

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