安宁区纽甜
四、甜二肽分子结构的可变性
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。
奇异果素的提纯工艺
三、纽甜的甜味特性1991年,美国纽特公司通过对强力甜味剂结构-甜度关系的广泛研究而提 出假说,认为人体的甜受体(HSR)可能含有2个完全不同的疏水结合位 (HBP),两者相距丨rnn。当时,普遍认为阿斯巴甜是通过它的苯环与甜受体的一 个疏水结合位之间的疏水反应而作用于甜受体的。根据这种双疏水结合位假说, 他们认为阿斯巴甜的疏水基衍生物有可能作用于假设中的第2个疏水结合位 [图2-42 (1)]。从分子模型的分析中,可以判断使阿斯巴甜作用于假说的第2 个疏水结合位的最好、最简单方法就是在它的氨基上结合以疏水取代基。通过多次 尝试,他们发现了几种斤-烷基或/V-环烷基取代基可以作用于假设中的第2个 HBP (表2-24)。其中最有效的取代基是3, 3-二甲基丁基[图2-42 (2)], 结合这一取代基后的阿斯巴甜,以摩尔数汁与2%蔗糖溶液相比甜度由原来阿斯 巴甜的约170倍,增长到纽甜的约11000倍,以质量计则为由约200倍增长到约 1_倍。甜度的大大增加,证实了在人体甜受体中第2个独立疏水结合位的 存在。
4-氣-4-脱氧-a-D-吡喃半乳糖苷-1,4,6-三氣-1,4,6-三 脱氧-々-D-塔格呋喃糖苷的甜味是蔗糖(5%)的205倍,4-氣-4-脱氣 _a_D_P比喃半乳糖苷一1, 4, 6_三氣-1, 4,6_三脱氧_芦_0_果聚呋 喃糖苷是蔗糖(5%)甜度的2200倍,这两种三氣蔗糖衍生物甜度相差10 倍。分子结构不同之处主要在C-4’,可见C-4'上卤取代基及其立体化学结 构对甜味具有重要影响,见图3-57。4 -氣-4-脱氧-a-D-批喃半乳糖苷 -1, 6-二氣-4-卤代-1, 4,6-三脱氧-分-D-呋喃果聚糖的C-4'卤代 成分甜味递增顺序为:F>Cl>Br>I。C-f取代基对研究V -脱氧-4' _ 卤代蔗糖类似物结构和甜味之间关系相当重要。Hooft等人认为三氣蔗糖衍 生物甜味构象具有 =75° 和少c_2,_0 + c.,+5 =95。的特
用细菌和哺乳动物进行的体内和体外试验表明,阿力甜在基因或染色体水平 上没有毒性(genotoxichy)。在药学领域所进行的-?系列研究表明阿力甜对机体 肠H、贤、中央神经系统功能及自主评价行为(assess mitonomic)没有任何影 响,对空腹血糖水平及口服葡萄糖的分布没有影响。
阁2 - 79 阿斯巴甜与Suosan的结合体
和等。
图I -24 Suosan甜味衍生物的多点结合模型 柬基Suosan ( Cyanosuosan)属于典型的B、AH、D型甜味剂,CN基不仅作 为氢键受体基团,也是重要的吸电子基团,它能增强脲基NH的酸性,因此氰基 Suosan的甜度是蔗糖的650倍。就像超强阿斯巴甜,如果用吸电子能力强的硫朌 子取代氧原子,增强脲基NH酸性,使甜味分子与受体蛋白的亲和力增强,所以 硫代氮基Suosan的甜度是蔗糖的2900倍。
这些结果与之前小鼠受体试验的结果一致。所有的蛋白模型都集中于受体二 聚体分子开链凹面的大空穴。图丨-32表明了 Bmzzein和嗦吗甜分别与受体两种 可能的活性形态中的一种的相互作用。图1-32 (1)所示为通过对接计算方法建 立的人体Aoc - AB与15个Brazzein分子的结合形态。这15个分子都位于受体表面 同一处,主要在T1R3 (B)链部分。它们的定位尽管不完全相同,但十分相似。 由于空穴主要带负电而蛋白的接触面主要带正电,因此可以通过形状和电荷互补确 保有效的结合。把模型沿^轴旋转,可以观察到Aoc-AB模型表面的剩余部分并 没有与任何一个MNEI分子结合。图1-32 (2)表明,通过对接汁算得出,相应 的人体Aoc - AB复合体与10个嗦吗甜分子结合。三种甜味蛋白的分子与Roo - AB 和/或Roo - BA模型的结合涉及受体中非常大的K域,且没有明显的规律性。
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