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学术论文 | 博士研究生焦清波在Food Hydrocolloids发表研究性论文
发布时间:2025-04-03

       食品胶体与营养课题组(FCN)博士研究生焦清波于2025年4月在国际期刊Food Hydrocolloids(Q1,IF: 11.0)发表题为“Enhancing protein interactions in Zein-β-lactoglobulin complexes by (-)-Epigallocatechin-3-gallate: Expanding the potential of molecular glues in food application”的研究性论文。


文章导读:

       增强蛋白质-蛋白质相互作用(PPIs)的研究已成为热点领域,其中分子胶的应用代表了前沿发展方向。虽然目前FDA批准的分子胶数量有限,但(-)-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)已展现出作为分子胶的应用潜力。本研究以玉米醇溶蛋白(Zein)和β-乳球蛋白(β-LG)为模型蛋白,探讨EGCG调控蛋白质相互作用机制的分子基础。分子动力学模拟表明,EGCG通过增强Zein-β-LG复合物中的氢键和疏水相互作用,显著提高了复合物的稳定性和致密性。复合物形成的ΔG值均低于-20 kcal/mol,表明该结合过程具有自发性和强相互作用特性。为验证理论计算结果,本研究同步开展了实验验证。浊度、粒径和ζ-电位结果证实EGCG能促进Zein-β-LG复合物的聚集并提升其稳定性。荧光光谱实验表明,在298K条件下,pH 5.5、7.0和2.5时体系的ΔG值分别为-27.57 kJ·mol-1,-26.26 kJ·mol-1,-25.58 kJ·mol-1,对应的结合位点分别为1.036、1.018和1.118。热力学参数分析表明,氢键和疏水相互作用是EGCG与Zein-β-LG复合的主要驱动力。EGCG的结合显著改变了复合物的二级结构和表面特性。这些发现凸显了EGCG在调控蛋白质相互作用方面的潜力,对食品和制药行业中蛋白质基材料及递送系统的开发提供了重要理论依据。


图文赏析:

1. 不同pH值下Zeinβ-LG Zein-β-LG复合物的浊度曲线(a);不同pH值下Zeinβ-LGζ-电位(b) Zein-β-LG复合物的相态与pH的关系(c)

2. pH2.5 (a)5.5 (b)7.0 (c)时复合物与EGCG的最佳构象和相互作用示意图

3. Zein-β-LG-EGCGRMSD分析(abc)和RMSF的卡通管状图 (d)

  

4.pH 2.5pH 5.5pH 7.0条件下亚位点的SASAabc)和Rgdef)分析;在pH 2.5pH 5.5pH 7.0条件下EGCG对蛋白复合物Rg影响的表面模型(g)

5.pH 2.5pH 5.5pH 7.0Zein-β-LGZein-β-LG- EGCG的浊度(a)、样品照片(b)、粒径(c)ζ-电位(d)结果

6. 标准化EGCG紫外可见光谱和Zein-β-LG荧光发射光谱(a)。不同温度和pH条件下EGCGZein-β-LGStern Volmer猝灭效应(bcd

7. TMS为参比的100 μM EGCGD2O中的1H NMR(a)。随着Zein-β-LG浓度的增加(25 ~ 100 μM),100 μM EGCG相关酚类共振的1H NMR谱(4.8 ~ 7.0 ppm(b)

8. 不同pH值下Zeinβ-LGZein-β-LGZein-β-LG-EGCG复合物的SEM图像

作者介绍:

第一作者

焦清波,浙江工商大学食品与生物工程学院2024级博士研究生。主要从事食品胶体与营养方向和蛋白质互作机制方向研究。目前在Food Hydrocolloids杂志以第一作者发表论文2篇。


通讯作者

      谢湖均,博士,教授,博导,浙江宁波人,现任浙江工商大学教务处副处长、创新创业学院副院长。浙江省高校领军人才计划高层次拔尖人才,校西湖学者,中国国际“互联网+”创新创业大赛评审专家,浙江省大学生化学竞赛专家委员会委员,中国化学会高级会员,中国化学会化学热力学与热分析专业委员会第一届青年委员,浙江省农业农村厅第三届农业产业技术推广服务团队家禽组专家,浙江省食品学会常务理事、青委会委员,Frontier in Chemistry(if=5.2)编委,Chinese Chemical Letters(if=8.5)青年编委。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Journal of the American Chemical Society,Angewandte Chemie International Edition,Chemical Engineering Journal,ACS Catalysis,Food Hydrocolloids,Science China Chemistry,Food Chemistry,National Science Review,Food Research International, LWT - Food Science and Technology, Journal of Molecular Liquids,Journal of Physical Chemistry B,International Journal of Biological Macromolecules等杂志发表论文170余篇,其中第一或通讯作者(含共同)SCI论文110余篇,H-index=34,其中热点论文1篇,高被引论文10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6件。


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