豆类7S贮藏球蛋白功能性质的分子机理研究- - 构象稳定性及其修饰途径

豆类蛋白资源的开发利用是我国现阶段农产品加工领域的重要课题。研发高功能性蛋白制品是攻克此课题的有效途径之一，然而至今仍缺乏对此类蛋白功能性质的分子机理的认知。本项目以豆类7S贮藏球蛋白(即vicilin) 为对象，通过比较不同vicilin的功能及结构性质，分子作用力模式及其不同构象特征对诸多物化处理的敏感性，揭示高功能性vicilin的基本结构特征及相关构象稳定机理，并进一步考察分子修饰对构象稳定性及功能性质的影响规律，探索并验证构象稳定性与功能性质之间的相关性。拟重点建立此类蛋白热稳定性与胶凝性能之间及结构展开/重折叠能力与乳化性能之间的相关性。本项目突破现有研究对此类蛋白的结构因素认识不全、不深的局限性，首次提出以"构象稳定性"为核心结构因素，从全新角度探索其结构与功能相关性。通过本项研究，可望深入地认识并揭示此类蛋白功能性质的分子机理，并为豆类蛋白制品的精深加工提供重要的科学依据。

豆类蛋白资源的开发利用是我国现阶段农产品加工领域的重要课题。本项目主要致力于深入地认识豆类7S贮藏球蛋白（即vicilin）的功能性质的分子机理，并揭示此类蛋白的结构-功能之间的相关性，这对于豆类资源的精深加工及高功能性豆类蛋白制品的研发具有重要的意义。本项目采用两种不同研究策略开展相关的研究，一是通过比较异源或同源的不同纯化vicilin（来自3种芸豆属豆类，包括肾豆、红豆及绿豆）的物化、功能及结构等性质的差异，进而揭示豆类vicilin的结构-功能相关性，另一就是以某一特定vicilin为对象，通过物化分子修饰技术对其物化、功能及结构等性质进行调控，从而实现对其进行结构-功能相关性的研究。通过对比研究获得的主要研究发现包括：1）异源的不同豆类vicilin的物化、功能及结构等性质存在显著的差异；2）豆类vicilin的物化、功能（特别是乳化）及结构等相互之间紧密相关；3）豆类vicilin的乳化性质（乳化能力及乳液稳定性）在一定程度上与三、四级构象特征（柔顺性）紧密相关。在此基础之上，本项目首次提出了豆类vicilin（三聚体）在油-水界面的乳化机制，主要涉及三、四级构象的变化。通过酰化、热及糖基化等物化修饰技术手段，本项目进一步确证了豆类vicilin的物化、乳化及结构等性质之间存在紧密的相关性。. 该项目已完成了项目计划书的主要研究内容，达到预期的研究目标，并取得了系列的研究成果，特别在豆类贮藏球蛋白的结构-功能相关性研究方面在国际上取得了一定的领先水平。此外，该项目还开展了较多针对豆类蛋白质的其他方面研究，特别在大豆蛋白稳定乳液方面取得了一些创新性的发现。截止至2012年底，标注本项目基金资助并在国际食品类SCI主流刊物上发表（含正式录用）的学术论文达29篇，其中J. Agric. Food Chem. 6篇，Food Res. Int. 6, Food Hydrocolloids 6篇，Food Chem. 2 篇， LWT 1篇；发表的SCI论文已被国内外研究团队（他人）引用76篇次。该项目的完成对于提升我国在植物蛋白质方面的研究水平起到了一定的积极作用，对于阐明蛋白质功能性质的分子机理、结构-功能相关性及其他一些蛋白质科学问题提供重要的学术借鉴意义。