《DHPM脅迫下β-乳球蛋白的空間構象變化與過敏性的關係研究》是依託南昌大學，由劉成梅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：DHPM脅迫下β-乳球蛋白的空間構象變化與過敏性的關係研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉成梅
- 依託單位：南昌大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
牛乳過敏嚴重威脅人類健康，β-乳球蛋白被認為是主要的牛乳過敏原，其致敏性是由其線性表位和構象表位共同決定。本課題前期研究表明：動態高壓微射流（DHPM）等手段可脅迫蛋白質的空間構象發生改變。但目前國內外的研究主要集中在其線性表位與過敏性的關係研究，對構象表位與過敏性的關係不清楚。本課題擬以β-乳球蛋白為對象，利用DHPM等手段脅迫其發生構象變化，通過間接競爭性ELISA方法分析不同構象β-乳球蛋白的過敏性。表征脅迫前後β-乳球蛋白的構象變化：利用掃描電鏡、原子力顯微鏡等方法測定其微觀形貌，SDS-PAGE和反相高效液相色譜分析β-乳球蛋白的分子量和變性度，園二色譜、傅立葉紅外光譜和雷射拉曼光譜分析β-乳球蛋白二級結構的存在形式和比例，二維核磁共振分析蛋白三維結構的變化。探明β-乳球蛋白構象與過敏性間的關係。為β-乳球蛋白在加工中的脫敏方法研究提供理論依據，對保障乳製品的安全具有重要意義。
結題摘要
降低過敏性是β-乳球蛋白改性研究的重點之一。針對β-乳球蛋白改性過程中構象變化與過敏性的關係不清楚，研究深度不夠的現狀，本課題以動態高壓微射流（DHPM）以及DHPM結合溫度處理等物理手段對β-乳球蛋白進行改性，從空間構象的角度研究改性過程中β-乳球蛋白構象變化與過敏性間的關係。研究發現：DHPM低壓改性（<80MPa）過程中，β-乳球蛋白的過敏性成上升趨勢，DHPM高壓改性(>80MPa)過程中，其過敏性顯著下降；當與溫度（70-90℃）結合處理後發現，90℃條件下β-乳球蛋白的過敏性隨著DHPM壓力處理的升高而增加， 160MPa高壓處理下其過敏性隨著溫度的增加而逐漸升高。通過表征DHPM脅迫β-乳球蛋白構象變化發現：在DHPM壓力從0.1增加至80MPa時，β-乳球蛋白去聚集現象伴隨著分子輕微去摺疊的發生。這些變化是通過粒徑的降低、游離巰基含量和β-摺疊含量的增加以及芳香族胺基酸的輕微暴露反應出來的，並導致過敏表位暴露，與β-乳球蛋白過敏性增加直接相關。隨著處理壓力高於80MPa，β-乳球蛋白通過巰基催化二硫鍵互動作用的方式形成更大的聚集體而發生再聚集現象。這一現象是通過粒徑的增加、聚集體的形成、巰基含量和β-摺疊含量的降低以及芳香族胺基酸殘基的輕微變化反映的。這些聚集體和構象變化導致過敏表位被重新包埋，促使β-乳球蛋白過敏性降低。當DHPM與溫度結合改性過程中，通過內源螢光性增強和二級結構變化等實驗結果反映出β-乳球蛋白構象發生去摺疊變化，導致過敏表位暴露或形成新的過敏表位，從而促使β-乳球蛋白過敏性顯著上升。此外，在本項目的基礎上，還開展了DHPM改性過程乳清蛋白功能性質與構象的關係，β-乳球蛋白是一種主要的乳清蛋白，研究結果發現DHPM脅迫乳清蛋白發生兩種情況的聚集態變化：蛋白的去聚集和再聚集，這兩種聚集態的變化導致了DHPM脅迫下乳清蛋白功能性的變化。項目研究，基本弄清了DHPM等物理手段脅迫β-乳球蛋白構象變化與過敏性的關係，為乳製品過敏性的改性提供研究基礎。目前，已發表學術論文8篇，其中SCI收錄4篇；培養博士1名，碩士2名。
