基于蛋白质组学和时空动态的微波促进蛋白质糖基化反应的机制研究

基本信息
批准号:31560458
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:40.00
负责人:王辉
学科分类:
依托单位:南昌大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:肖辉,王允圃,马达,黄涛,张露,段邓乐,谢欢
关键词:
蛋白质组学蛋白质时空动态糖基化反应微波
结项摘要

Previous research indicated that microwave could promote the glycation reaction of the protein,and the reaction degree of each site is highly related with protein structure and the non-uniform temperature distribution of microwave heating. However, the promotion mechanism is yet unknown. According to the scientific problem, from the perspective of proteomics and space-time dynamics change during microwave processing, this project aims to investigate the promoted mechanism of microwave on the glycation reaction between ovalbumin and glucose under different time and space by establishing cylindrical dry and wet model. The temperature distribution of microwave heating sample was determined by fluorescence optical fiber temperature sensor with no contact mini probe and infrared thermographic imager. After transverse and longitudinal split of sample, the glycation reaction process under different space and time is supervised by studying the reaction degree and physico-chemical properties of products through electrophoresis, chromaticity, differential scanning calorimetry (DSC), and spectrum analysis. The reaction site, precise identification and relative quantification of glycation products are analyzed by means of proteomics, such as digestion in gel, LC FTICR MS, ETD-MSMS, 18O stable isotope labeling, et al. The rule of glycation reaction is revealed in microwave field. The relationship among microwave conditions, temperature distribution, and glycation reaction is established under different space and time. Then the mechanism of microwave promoting glycation reaction of protein based on proteomics and space-time dynamics. This research can provide theoretical basis for the directional control of protein glycation reaction in microwave field. And it may play a profound role in the development and progressing in food science.

前期研究发现,微波会促进蛋白质的糖基化反应,且反应位点、反应程度与蛋白质结构及微波加热不均匀性密切相关,但是其促进机制尚不清楚。针对这一科学问题,本项目拟从蛋白质组学和时空动态变化角度出发,以卵清蛋白和葡萄糖为对象,建立干样和湿样的圆柱模型,采用荧光光纤温度传感器的无接触小型探针和红外热像仪监测其温度分布;通过样品分割、电泳、色度、DSC、光谱技术等分别从反应程度和理化性质方面监测反应历程;采用胶上酶解、LC FTICR MS、ETD MSMS、18氧稳定同位素标记等方法对蛋白质糖基化产物的反应位点进行精确定位和相对定量分析;揭示微波场内蛋白质糖基化反应的规律,建立不同时空条件下微波条件-温度分布-糖基化反应之间的关系,从分子水平和时空动态变化方面阐述微波促进蛋白质糖基化反应的内在机制。本项目成果为实现微波场中蛋白质糖基化反应的定向调控奠定理论基础,对食品科学的进步与发展具有重要意义。

项目摘要

项目以卵清蛋白(OVA)和葡萄糖混合物建立反应体系,首先采用生物质谱方法研究发现冷冻干燥过程中蛋白质上的赖氨酸易发生糖基化修饰,其中K62和K264是最活泼的糖基化位点,这些糖基化位点主要分布于OVA分子的表面,而疏水袋和蛋白质内部的6条β-折叠片上不会发生糖基化修饰;在微波场内,OVA和葡萄糖反应体系存在3个反应热点,在反应热点,反应模型的温度会显著升高,糖基化修饰程度显著增大,同时产生大量的OVA糖基化中高级产物,而在非反应热点也会发生糖基化反应,以糖基化初级产物为主,说明短时微波加热会加快OVA糖基化反应的历程;不同微波场作用的糖基化OVA产物的功能特性、消化性和功能性基团均有显著差异,过敏性降低;通过生物质谱进一步分析发现在反应热点和非热点生成的OVA糖基化产物中糖基化位点数量无显著性差异,但是反应热点有更多的精氨酸被糖基化修饰,赖氨酸发生更多的脱水脱氧等衍生反应,且存在交联物质;通过进一步的三维结构分析和比对,我们发现微波加热导致的糖基化修饰位点主要位于OVA球蛋白的表面,而位于OVA结构中β-折叠片上的K和R均未发生糖基化修饰,可能是由于微波效应不能使OVA分子内部产生热量,而更多的集中于分子表面产生大量的热量,从而促进OVA球蛋白表面的氨基酸发生糖基化修饰。这一发现为球蛋白的表面修饰和新型表面活性剂的研发提供了新途径和新方法。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

妊娠对雌性大鼠冷防御性肩胛间区棕色脂肪组织产热的影响及其机制

妊娠对雌性大鼠冷防御性肩胛间区棕色脂肪组织产热的影响及其机制

DOI:
发表时间:
2

中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料LaBiMn_2O_6-Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)的制备与电化学性质

中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料LaBiMn_2O_6-Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)的制备与电化学性质

DOI:10.11862/CJIC.2019.081
发表时间:2019
3

基于文献计量学和社会网络分析的国内高血压病中医学术团队研究

基于文献计量学和社会网络分析的国内高血压病中医学术团队研究

DOI:10.11842/wst.20190724002
发表时间:2020
4

结直肠癌免疫治疗的多模态影像及分子影像评估

结直肠癌免疫治疗的多模态影像及分子影像评估

DOI:10.13609/j.cnki.1000-0313.2022.04.019
发表时间:2022
5

东太平洋红藻诊断色素浓度的卫星遥感研究

东太平洋红藻诊断色素浓度的卫星遥感研究

DOI:10.13634/j.cnki.mes.2022.05.020
发表时间:2022

王辉的其他基金

批准号:90716018
批准年份:2007
资助金额:74.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51305318
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11374214
批准年份:2013
资助金额:89.00
项目类别:面上项目
批准号:51104020
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1733128
批准年份:2017
资助金额:34.00
项目类别:联合基金项目
批准号:11374267
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21905262
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81303143
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41104058
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51575310
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:21706111
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30972755
批准年份:2009
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:81860424
批准年份:2018
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81000937
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61503417
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61574161
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:31260155
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41201224
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20903012
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51005164
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61603375
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30872860
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:11872068
批准年份:2018
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51343007
批准年份:2013
资助金额:15.00
项目类别:专项基金项目
批准号:61501422
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71771224
批准年份:2017
资助金额:49.00
项目类别:面上项目
批准号:81572036
批准年份:2015
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51673116
批准年份:2016
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:31860461
批准年份:2018
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51676058
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:50972150
批准年份:2009
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:11801144
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31170125
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:11404097
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10778708
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:联合基金项目
批准号:81400517
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51071068
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:11226052
批准年份:2012
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:60477039
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:41902074
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11101448
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39500048
批准年份:1995
资助金额:8.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11404268
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21576183
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51471070
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:71804189
批准年份:2018
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51409154
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900815
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11102059
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41076011
批准年份:2010
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:81471559
批准年份:2014
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:61674052
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:71272034
批准年份:2012
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:11874041
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:31500845
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30500023
批准年份:2005
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51304254
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11472099
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:71872005
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:71671007
批准年份:2016
资助金额:45.60
项目类别:面上项目
批准号:81470682
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:60506001
批准年份:2005
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41771159
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:71032001
批准年份:2010
资助金额:160.00
项目类别:重点项目
批准号:81303292
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60776035
批准年份:2007
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:81341075
批准年份:2013
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:30670910
批准年份:2006
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:41371319
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:51362027
批准年份:2013
资助金额:51.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50501009
批准年份:2005
资助金额:32.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81402741
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51373188
批准年份:2013
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:51278053
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:40801107
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81871309
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:51775398
批准年份:2017
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:61601166
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61873289
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:60877002
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:51478052
批准年份:2014
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:31700191
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21102017
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81802961
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30901542
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51801194
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61905292
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31200309
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21203231
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81571202
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81403373
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61176125
批准年份:2011
资助金额:74.00
项目类别:面上项目
批准号:70672010
批准年份:2006
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:40576012
批准年份:2005
资助金额:42.00
项目类别:面上项目
批准号:60976045
批准年份:2009
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81371856
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:41774111
批准年份:2017
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
批准号:31400297
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51478232
批准年份:2014
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:11874429
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:41604064
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41601198
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31871577
批准年份:2018
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51205221
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61574090
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:31672648
批准年份:2016
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:81273241
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51577109
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:30971571
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:10974135
批准年份:2009
资助金额:44.00
项目类别:面上项目
批准号:81573089
批准年份:2015
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:21806017
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60378028
批准年份:2003
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:40474021
批准年份:2004
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81901640
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61070247
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:61402300
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50807033
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41471185
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:40531006
批准年份:2005
资助金额:140.00
项目类别:重点项目
批准号:51106038
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41301160
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

基于蛋白质组学的DHPM促进蛋白质糖基化反应的机制研究

批准号:31360374
批准年份:2013
负责人:涂宗财
学科分类:C2002
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
2

赤霉素促进梨果实库强的转录组学和蛋白质组学研究

批准号:31070245
批准年份:2010
负责人:张才喜
学科分类:C0207
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
3

超声波促进食品中蛋白质糖基化反应的机制研究

批准号:31460395
批准年份:2014
负责人:黄小琴
学科分类:C2004
资助金额:47.00
项目类别:地区科学基金项目
4

糖尿病肾病尿样中糖基化蛋白质组学的研究

批准号:21075105
批准年份:2010
负责人:封顺
学科分类:B0406
资助金额:35.00
项目类别:面上项目