江连洲 朱 颖 王中江

    (东北农业大学食品学院 哈尔滨 150030)

    大豆是我国重要的经济作物之一，营养丰富，含有约40%的蛋白质、18%的脂肪、25%的碳水化合物、维生素和生理活性物质，是人类生存不可或缺的重要食品来源。为促进我国大豆加工业的持续发展，明确加工过程中大豆各组分的分子结构、空间构象、理化性质及功能特性等因素的变化规律及其相互作用机制至关重要。蛋白质的空间三维结构是其生化功能及细胞功能的基础，通过蛋白质的三维结构可以了解蛋白质的生物角色、分子间相互作用等重要特征。天然蛋白质结构不是静止不动的，它的随机运动造成蛋白质侧链构象转变，使蛋白质表现出一定的结构柔性，在不同环境条件下，实现其功能的多样性[1]。蛋白质的柔性区间(Flexible region)一般可以理解为在蛋白质分子中的空间结构中，易于发生改变的部分，而结构稳定固化不易改变的部分称为刚性区间(Rigid region)[2]。

    目前，蛋白质结构柔性的认知仅局限于分子识别、酶催化、药物分子设计、抗原-抗体相互作用和变构调节等领域，并未直接引入食品蛋白加工领域。本团队在前期研究中发现大豆蛋白结构存在柔性区间，且柔性区间部分影响大豆蛋白结构折叠/解折叠、亚基聚合/解离等，然而，现有研究并未准确定位大豆蛋白柔性区间分布，且未清晰描述出柔性结构的形态。另外，对大豆蛋白分子折叠的具体过程尚未了解，而通过研究蛋白质的柔性区间，可以深入探索这一问题。对于大豆蛋白柔性区间预测及结构模拟具有重要意义。

    大豆蛋白因其优越的界面功能性(如乳化性、泡沫性及成膜性等)而被广泛应用于食品加工中。研究表明，大豆蛋白分子进入液/液或气/液界面，可通过分子间交互作用在界面处形成致密的蛋白吸附层，发生构象重排。大豆蛋白在界面处发生的不可逆去折叠过程一般被称为“柔性舒张”。大豆蛋白在此过程中的柔性区间迁移及转变决定了大豆蛋白的界面学性质。现行研究多从分子静态结构角度探究蛋白质界面功能的构效关系，大多忽略柔性区间的作用，而结构柔性区间可用于描述蛋白质构象的运动性，进而深入解读界面吸附大豆蛋白结构重排规律。明确大豆蛋白在界面吸附、舒张过程中，区间结构的刚/柔性转变规律，对开发具有良好界面功能性的大豆蛋白具有重要的现实意义。

    1 蛋白质柔性区间预测

    蛋白质柔性区间通常包括侧链柔性和骨架柔性两种。侧链柔性已有较清晰地解释 ......