蛋白质磷酸化影响宰后肌肉钙蛋白酶抑制蛋白活性的机理

μ-Calpain plays an important role in meat tenderness during postmortem aging. The calpastatin inhibits μ-calpain activity and can be degraded by μ-calpain. The previous study of our team found that calpastatin could be phosphorylated, and phosphorylation affected its inhibitory activity, but mechanisms remains unknown. In this project, the relationship between inhibitory activity and degradability of calpastatin and phosphorylation levels will be studied in the situ model and vitro model, using muscle samples with different calpastatin phosphorylation levels. The phosphorylation sites of calpastatin will be detected. The effects of phosphorylation on conformation of calpastatin will be investigated. The phosphorylated calpastatin with different inhibitory activities or degradabilities will be purified. The interaction between inhibitory domains (A, B, C region), degraded identification domain (PEST region) of phosphorylated calpastatin and μ-calpain will be studied. The impact of conformation changes of calpastatin on the inhibitory activity and degradability of calpastatin will be confirmed. Above all, the influencing mechanism of phosphorylation of calpastatin on its activity will be clarified, which will provide a theoretical basis for improving the calpain theory of tenderization and developing the technology for tenderizing meat.

μ-钙蛋白酶调控宰后肌肉成熟嫩化，钙蛋白酶抑制蛋白（calpastatin）抑制μ-钙蛋白酶活性，且可被μ-钙蛋白酶降解，本团队前期研究发现钙蛋白酶抑制蛋白存在磷酸化现象，且影响其抑制活性，但作用机理尚不清楚。本项目以宰后钙蛋白酶抑制蛋白磷酸化水平差异显著的肌肉为研究对象，通过原位模型和离体模型实验，系统研究钙蛋白酶抑制蛋白磷酸化水平与其抑制活性、被降解程度的关系；分析钙蛋白酶抑制蛋白磷酸化位点，确证磷酸化对钙蛋白酶抑制蛋白结构的影响；纯化不同抑制活性和被降解程度的磷酸化钙蛋白酶抑制蛋白，解析钙蛋白酶抑制蛋白抑制结构域（A、B、C区）、被降解识别区（PEST区）与μ-钙蛋白酶的相互作用，明确磷酸化钙蛋白酶抑制蛋白构象变化对其抑制活性和被降解程度的调节规律，揭示钙蛋白酶抑制蛋白磷酸化影响其活性的机理，为发展和完善钙蛋白酶嫩化理论、研发肌肉嫩化技术提供理论参考。

μ-钙蛋白酶调控宰后肌肉成熟嫩化，钙蛋白酶抑制蛋白（calpastatin）抑制μ-钙蛋白酶活性，且可被μ-钙蛋白酶降解，本团队前期研究发现钙蛋白酶抑制蛋白存在磷酸化现象，且影响其抑制活性，但作用机理尚不清楚。本研究通过构建钙蛋白酶抑制蛋白体外模型，研究了钙蛋白酶抑制蛋白磷酸化水平和钙蛋白酶抑制蛋白降解程度的关系，明确了钙蛋白酶抑制蛋白磷酸化水平和降解程度的相关性，初步阐明磷酸化对钙蛋白酶抑制蛋白降解程度的影响；研究了不同磷酸化水平钙蛋白酶抑制蛋白作用下，不同浓度钙蛋白酶降解程度和活性的变化情况，明确了不同磷酸化水平钙蛋白酶抑制蛋白对钙蛋白酶活性的影响；研究了不同磷酸化水平钙蛋白酶抑制蛋白调控钙蛋白酶活性的机理，鉴定到了钙蛋白酶抑制蛋白的磷酸化位点，明确了丝氨酸133位的差异磷酸化位点，初步解释了钙蛋白酶抑制蛋白磷酸化调控钙蛋白酶活性的机理，为宰后成熟过程中的肉品嫩化机制提供新的理论依据。