Монеллин - Monellin - Wikipedia

Монеллин Цепь B
Hmonellin.png
Рентгеновская кристаллическая структура сконструированного одноцепочечного белка монеллина.[1]
Идентификаторы
ОрганизмDioscoreophyllum cumminsii
СимволПнБ
PDB2O9U
UniProtP02882
Монеллин Цепь A
Идентификаторы
ОрганизмDioscoreophyllum cumminsii
СимволMonA
PDB1IV7
UniProtP02881
Монеллин
Идентификаторы
СимволМонеллин
PfamPF09200
ИнтерПроIPR015283

Монеллин, сладость белок, был обнаружен в 1969 году в плодах западноафриканского кустарника, известного как ягода интуиции (Dioscoreophyllum cumminsii ); о нем впервые сообщили как о углевод.[2] Белок был назван в 1972 году в честь Центр химических чувств Monell в Филадельфия, США, где он был выделен и охарактеризован.[3]

Белковый состав

Молекулярная масса монеллина 10,7 кДа. Он имеет две нековалентно связанные полипептидные цепи: последовательность A-цепи с 44 аминокислотными остатками и B-цепь с 50 остатками.[3][4]

Цепь монеллина A (44 AA):
REIKGYEYQL YVYASDKLFR ADISEDYKTR GRKLLRFNGP VPPP
Цепь монеллина B (50 AA):
GEWEIIDIGP FTQNLGKFAV DEENKIGQYG RLTFNKVIRP CMKKTIYEEN

Аминокислота последовательность сладкого белка монеллина адаптирована из базы данных биологических белков Swiss-Prot.[5][6]

Монеллин имеет вторичную структуру, состоящую из пяти бета-цепей, которые образуют антипараллельный бета-лист и альфа-спираль из 17 остатков.[1]

В своей естественной форме монеллин состоит из двух цепей, показанных выше (PDB: 3MON), Но белок нестабилен при высоких температурах или экстремальных значениях pH.[1] Для повышения его стабильности были созданы одноцепочечные белки монеллина, в которых две природные цепи соединены через дипептидный линкер Gly-Phe.[1] Эта модифицированная версия белка (MNEI) была изучена с помощью ЯМР и дифракции рентгеновских лучей.

Помимо его вторичной структуры, четыре стабильно связанных сульфат-иона были расположены на белке монеллина, три - на вогнутой стороне белка и один - на выпуклой стороне белка.[1] Сульфат-ион на выпуклой стороне белка представляет особый интерес, потому что он расположен рядом с участком положительного поверхностного потенциала, который может быть важным в электростатических взаимодействиях с отрицательным рецептором белка сладкого вкуса T1R2-T1R3.[1]

Свойства сладости

Люди и некоторые приматы Старого Света считают монеллин сладким, но другие млекопитающие не предпочитают его.[1] Относительная сладость монеллина варьируется от 800 до 2000 раз слаще, чем сахароза, в зависимости от сладости, по которой он оценивается. Сообщается, что он в 1500-2000 раз слаще 7% раствора сахарозы по весу.[7][8][9] и в 800 раз слаще сахарозы по сравнению с 5% -ным раствором сахарозы по весу.[10]

У монеллина медленное наступление сладости и длительное послевкусие. Нравиться миракулин сладость монеллина зависит от pH; белок безвкусный при pH ниже 2 и выше 9. Смешивание сладкого белка с объемными и / или интенсивными подсластителями снижает стойкую сладость и показывает синергетический сладкий эффект.[11]
Нагревание выше 50 ° C при низком pH денатурирует белки монеллина, вызывая потерю сладости.[11]

К настоящему времени описаны пять сладких белков высокой интенсивности: монеллин (1969), тауматин (1972), пентадин (1989), мабинлин (1983) и Brazzein (1994).[12]

Как подсластитель

Монеллин может быть полезен при подслащивание некоторые продукты и напитки, так как это белок, легко растворимый в воде из-за его гидрофильных свойств. Однако он может иметь ограниченное применение, поскольку денатурирует в условиях высоких температур, что делает его непригодным для обработанных пищевых продуктов. Он может быть полезен в качестве неуглеводного столового подсластителя, особенно для людей, например диабетиков, которым необходимо контролировать потребление сахара.[1]
Кроме того, извлечение монеллина из плодов является дорогостоящим, а растение трудно выращивать. Альтернативное производство, такое как химический синтез и выражение в микроорганизмы расследуются. Например, монеллин успешно экспрессируется в дрожжи (Candida utilis )[13] и синтезирован твердофазным методом.[14] Было обнаружено, что синтетический монеллин, продуцируемый дрожжами, в 4000 раз слаще сахарозы по сравнению с 0,6% раствором сахара.
Правовые вопросы являются основным препятствием для его широкого использования в качестве подсластителя, поскольку монеллин не имеет юридического статуса в Евросоюз или Соединенные Штаты. Однако он утвержден в Япония как безобидный добавка согласно Списку существующих пищевых добавок, выпущенному Министерством здравоохранения и социального обеспечения (опубликовано на английском языке JETRO ).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час PDB: 2O9U​; Хоббс Дж. Р., Мангер С. Д., Коннектикут Г. Л. (март 2007 г.). «Монеллин (МНЭИ) при разрешении 1,15 А». Acta Crystallographica Раздел F. 63 (Пт 3): 162–7. Дои:10.1107 / S1744309107005271. ЧВК  2330190. PMID  17329805.
  2. ^ GE Inglett, JF May. Ягоды Serendipity - источник нового интенсивного подсластителя. J. Food Sci. 1969, 34: 408-411.
  3. ^ а б Моррис Дж. А., Мартенсон Р., Дейблер Г., Каган Р. Х. (январь 1973 г.). «Характеристика монеллина, белка со сладким вкусом». J. Biol. Chem. 248 (2): 534–9. PMID  4684691.
  4. ^ Огата С., Хатада М., Томлинсон Г., Шин В.К., Ким С.Х. (1987). «Кристаллическая структура очень сладкого протеина монеллина». Природа. 328 (6132): 739–42. Дои:10.1038 / 328739a0. PMID  3614382.
  5. ^ Запись в базе данных UniProtKB / Swiss-Prot № P02881
  6. ^ Запись в базе данных UniProtKB / Swiss-Prot № P02882
  7. ^ Ким NC, Kinghorn AD (декабрь 2002 г.). «Сладкие соединения растительного происхождения». Arch. Pharm. Res. 25 (6): 725–46. Дои:10.1007 / BF02976987. PMID  12510821.
  8. ^ Геларди, Роберт С.; Нэборс, Лин О'Брайен (1991). Альтернативные подсластители. Нью-Йорк: М. Деккер. ISBN  0-8247-8475-8.
  9. ^ AD Kinghorn и CM Compadre. Менее распространенные сильнодействующие подсластители. В «Альтернативные подсластители: второе издание, исправленное и расширенное», L O'Brien Nabors, Ed., New York, 1991. ISBN  0-8247-8475-8.
  10. ^ Патент США 4122205, Burge MLE, Nechutny Z, "Подслащивающие композиции, содержащие белковые подсластители", выпущенный 1978-10-24 
  11. ^ а б Нэборс, Лин О'Брайен; Лин О'Брайен-Нэборс (2001). Альтернативные подсластители / под редакцией Лин О'Брайен Нэборс. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Марсель Деккер. ISBN  0-8247-0437-1.
  12. ^ Биополимеры. Том 8. Полиамиды и сложные белковые материалы II. Белки сладкого вкуса. Я Фаус и Х. Сисниега. p203-209. 2004. Eds. Wiley-VCH. ISBN  3-527-30223-9.
  13. ^ XL Zhang, T Ito, K Kondo, T Kobayashi и H Honda. Получение одноцепочечного рекомбинантного монеллина с помощью культуры с высокой плотностью клеток генно-инженерного Candida utilis с использованием ограниченного количества ионов натрия. Journal of Chemical Engineering of Japan 2002. 35: 654-659.
  14. ^ М. Кохмура, Т. Мизукоши, Н Нио, Е. И. Судзуки и Ю. Ариёси. Взаимоотношения между структурой и вкусом сладкого протеина монеллина. Pure Appl. Chem., Vol. 74, 1235-1242, 2002.

внешняя ссылка

  • СМИ, связанные с Монеллин в Wikimedia Commons
  • Монеллин, Молекула месяца PDB
  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB за UniProt: P02881 (Цепь монеллина A) на PDBe-KB.
  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB за UniProt: P02882 (Цепочка Монеллина B) на PDBe-KB.