Báo cáo khoa học: Critical molecular regions for elicitation of the sweetness of the sweet-tasting protein, thaumatin I

Critical Molecular Regions for Elicitation of the Sweetness of the Sweet-Tasting Protein, Thaumatin I

Tác giả: Keisuke Ohta, Tetsuya Masuda, Nobuyuki Ide, Naofumi Kitabatake

Lĩnh vực: Khoa học và Công nghệ Thực phẩm, Sinh học Phân tử

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này nhằm xác định các vùng phân tử quan trọng chịu trách nhiệm về vị ngọt của protein thaumatin I. Thông qua việc chuẩn bị các protein thaumatin biến đổi bằng cách thay thế các axit amin lysine và arginine bằng alanine, và đánh giá vị ngọt bằng phân tích cảm quan ở người, nghiên cứu đã xác định được bốn axit amin lysine (K49, K67, K106, K163) và ba axit amin arginine (R76, R79, R82) đóng vai trò quan trọng trong vị ngọt của thaumatin. Đặc biệt, K67 và R82 được xác định là quan trọng nhất. Các thí nghiệm sâu hơn với các biến đổi R82K và K67R cho thấy rằng, đối với R82, không chỉ điện tích dương mà cả cấu trúc của chuỗi bên đều ảnh hưởng đến vị ngọt, trong khi đối với K67, chỉ điện tích dương là yếu tố ảnh hưởng. Phân tích cấu trúc và phổ huỳnh quang cho thấy những thay đổi này không gây ra biến đổi cấu trúc phân tử rõ ràng, mà có thể liên quan đến những thay đổi cấu trúc cục bộ.

Mục lục chi tiết:

• Results
• Purification of mutant thaumatin proteins
• Replacement of lysine residues by alanine residues in the cleft region
• Replacement of arginine residues by alanine residues in the cleft region
• Effects of positive charge and the structure of the R82 and K67 side chains on sweetness
• Structural analysis of thaumatin mutants
• Discussion
• Arginine residues in the cleft region
• Lysine residues in the cleft region
• Roles of R82 and K67
• Obtaining sufficient amounts of mutant thaumatin proteins for sensory analysis
• Sweet-tasting proteins and their receptors
• Experimental procedures
• Materials
• Construction of thaumatin expression vectors
• Expression and purification of mutant thaumatin proteins
• Polyacrylamide gel electrophoresis
• Sensory analysis
• Fluorescence spectra
• Circular dichroism (CD) spectra
• Schematic representation of thaumatin
• Acknowledgements
• References