泗县甜蜜素
对Brazzein分子中的半胱氨酸、赖氨酸、酪氨酸、组氨酸和精氨酸的化学修 饰均导致甜味的降低或丧失。Brazzein的半胱氨酸具有极为重要的结构意义，它 们的还原和S烷基化将导致Brazzein 二级结构的解体和三级结构的破坏，从而使 甜味活性丧失。仔细分析除半胱氨酸外化学修饰硓示的其他重要活性相关残基, 可以推测分子中的2个区域可能是其活性中心的组成部分：一个区域以a螺旋和 卢折叠的链DI之间的转角为中心，包括分子中唯一的组氨酸HiS31以及残基 Arg33、Lys27和Lys30;另外一个区域以冷折香的链II和链DI之间的转角为中 心，包括残基Tyr39、Lys42和Arg43。在Brazzein的三维结构中，含Arg33的区 域接近残基Tyr54和Tyt51，因此，它与C端有着密切的关系。总的说来，这些 数据表明，C端是Brazzein甜味产生的必要因素。
最近，Keisuke Ito等发现组氨酸-30残基对奇异果素的味道修饰作用起重要 作用。他们猜测，奇异果素在酸性条件下的味道修饰作用是因质子化作用而引起 的构象变化而产生的，质子化作用的对象是组氨酸-30和/或组氨酸-60。
图1-16 (1)中的阿斯巴甜分子模型是处于伸展构象的，而图丨-16 (2) 中的阿斯巴甜，按照Goodman的模型所预测的，应该是处于折昼构象的。怛是， 结构研究的实验结果并不足以给出明确的答案，因为阿斯巴甜在晶体结构中所呈 现的构象与Goodman的模型中的是一致的，而更具刚性且更甜的[(L-a-Me) Phe2]阿斯巴甜的构象则与TeimiW的模型一致。
Xu等人利用人体和小鼠TIRs基因之间的嵌合体来绘制T1K2 -T1R3中的 结合部位。当人体受体的T1R2的N端域被相应的小鼠序列所取代时，其对 阿斯巴甜和纽甜的反应则消失，这表明，人体受体的T1R2的N端区域是识别 阿斯巴甜和纽甜的必要部位。但是，研究人员却惊奇地发现，T1R3的C端TM 区域是识别甜蜜素及甜味抑制剂lactisole所必需的。当研究人员用相应的小鼠 序列替代人体T1R2的N端或C端部分时，发现这对甜蜜素的反应沖没受影 响，但是当与T1R2共同表达时，人体T1R3的TM区域却是识別甜蜜素的充 分条件。与在甜蜜素实验所观察到的相似地是，lwtisole这一人体特异性的甜 味抑制剂，需要人体T1R3 C端区域的存在，才可以抑制受体对典型甜味兴奋 剂的反应。
Jennings和Jones发现减少氣化磺酰反应中吡啶的用量可避免环状硫酸盐的 产生而产生氣硫酸酯。后者在后处理中可用甲醇碘化钠溶液去除，并释放出游离 的羟基。在这些条件下，可用甲基a-D-吡喃葡萄糖苷制得甲基-4，6-二 氣-4, 6-二脱氧-a吡喃半乳糖苷的2, 3-氣硫酸盐（图3-41)。在低 温条件下进行这个反应时，发现它是通过2, 3, 6-四氣硫酸盐这个中间产物， 经氣阴离子的亲核双分子取代，先是在C-6位上进行，得到6-氣化物，然后 在C-4位上缓慢取代并经构型颠倒，最后产生4，6-二氣-半乳糖苷-2，3- 氣化硫酸盐（图3-41)。图3-41氣化磺酰和甲基-?-D-吡喃葡萄糖苷的反应围3 -42通过在吡啶中与S02C12反应来改性蔗糖分子中的呋喃來糖苻琅元通过严格控制庶糖与氣化硝酸的多中心反应（multi - cenlred reactions)， 可产生氣化程度从1?5的衍生物。主要反应途径起始于半乳糖基-蔗糖的 6'-单氣衍生物（29%的得率），接下产生6，6^-二氣衍生物（29%得 率），之间是4, 6，6、三氣衍生物（50%得率）以及4，6，6^四氣衍生 物（45%得率）和4，6, r, 4\ 6'-五氣衍生物（图3 -43)。4f -氣代 硫酸盐的直接取代似乎是由于空间因素而被阻止。而f-氣取代基的引人是 通过3，4'-环氧化物实现的。通过对氣代产物的分离和鉴定，得知立体选 择性反应的反应活性顺序是：H0 - 6' > H0 - 6 > H0 -4 > H0 -厂> H0 - 4'。 ho-r的氣化速度之所以缓慢，是因为它是受阻的新戊基翌的初级羟基， 且毗连于《-异头物基团上。在四氣化碳和吡啶溶液中，使蔗糖与三苯磷发 生选择性反应能更容易地制得6，6^-二氣化物（得率>70%)r 4，6，1、 6^-四氣一4，6，\\ 6#-四脱氡-半乳糖基-蔗糖最好是用氣化锂取代蔗 糖，经过6，1', 6'-三苯基磺酸盐得到6, 6-氣化物，再与氣化磺酰 在C-4位上进行选择性反应而制得的（图3 -44)。1975年的分析认为， 这种化合物比固体蔗糖甜200倍，这是人们第一次制得的增甜的天然碳水化 合物衍生物。这种衍生物不但具有很好的口味感和甜味特性，而且不参与人 体代谢，因此是一种潜在的无能量强力甜味剂。从结构与甜味的关系来肴， 最初研制的一?种海藻糖衍生物~4，6，4\ 6、四氣-4，6，4\ 6、四 脱氧-半乳糖基-海藻糖（图3-45),不但没有甜味，反而与奎宁一样苦， 这种情况令人惊奇。
五、二氢查耳酮的应用
有别于其他C族G蛋A偶联受体的是，甜味受体为异型二聚体。一些研究 人员猜测，TIRs (特别是T1R3)很有可能就是甜味受体，并且可能像其他C族 G蛋白偶联受体一样形成同型二聚体。但是，几个月后，Li等便证明了只有异型 二聚体T1H2 -T1R3才具有甜味受体的功能。T1R3的序列有20%与mGluRs的 相同。在人们发现甜味受体的时期，mGluR8是惟一一种结构已被人们至少部分 了解了的C族G蛋白偶联受体。正是人们对mGluRlN端结构的了解，促成了首 个甜味受体同源模型的建立。类似于mGhiRl，这个模型为两条T1R3链的同型 二聚体。不久后，—个类似的模型表明，T1R3的活性位点可以容纳三个甜度极 高的小分子质量分子。
图5-11带L41诳内质基因的质粒的限制性酶切图 上方是由基因组DNA文库筛选得到的庾粒的艰制件《切ffl。细线条表示质粒pBR322的部分序列； 粗线条表示能与探针杂交的区域；序列位置和长度如箭头所示。
