北京工商大学刘新旗教授食品顶刊发表重要成果

发布时间：

2023-09-05 10:50

来源：

科学私享

2023年7月，北京工商大学李赫、刘新旗教授团队在国际食品Top期刊《Food & Function》（Q1，IF: 6.1）发表题为“Selenium-enriched peptides identified from selenium-enriched soybean protein hydrolysate: protective effects against heat damage in Caco-2 cells”的研究性论文，被推荐为《Food & Function》2023年热点文章。北京工商大学硕士研究生陈欣玮为第一作者，通讯作者为北京工商大学蛋白质资源利用与营养食品开发实验室李赫和刘新旗教授。

研究亮点

从富硒大豆肽中鉴定出Sep-1和Sep-2两条对Caco-2细胞热损伤有显著保护作用的富硒肽段。

Sep-1和Sep-2通过调节Nrf2和NLRP3信号通路缓解热应激诱导的氧化损伤和炎症反应。

富硒肽中硒的存在使其抑制ROS生成，提升TJ蛋白含量和GSH氧化还原系统的效果优于普通肽。

Sep-1和Sep-2主要以氢键的形式与Keap1和NLRP3蛋白中的氨基酸残基相互作用。

Sep-1与Keap1结合先到达稳态，复合物紧凑性更好，激活Nrf2信号通路的效果显著优于Sep-2。

研究结论

从SePPs中分离鉴定的硒肽Sep-1和Sep-2对热应激诱导的Caco-2细胞损伤具有显著的保护作用。它们可以通过抑制细胞内ROS生成，提升TJ蛋白含量改善热应激诱导的肠上皮细胞通透性增加。Western Blot结果证实合成的两条含硒肽可以通过调节Nrf2和NLRP3信号通路缓解热应激诱导的氧化损伤和炎症反应。含硒肽抑制ROS生成，提升TJ蛋白含量和GSH氧化还原系统的效果优于普通肽，说明富硒肽能缓解热损伤是硒和肽的共同作用。

分子对接和分子动力学模拟被用来预测含硒肽的潜在作用机制。Sep-1和Sep-2主要以氢键的形式与Keap1和NLRP3蛋白中的氨基酸残基相互作用，从而调节这两条信号通路的信号传导和下游因子的生成。由于Sep-1与Keap1结合更先到达稳定状态，并且其复合物结构的紧凑性更好，在结合过程中形成了更多的氢键，使Sep-1激活Nrf2信号通路的效果显著优于Sep-2。

图文赏析

图 1 Sep-1、Sep-2、Pep-1 和 Pep-2 对 (A) Caco-2 细胞活力、(B) 和 (C) ROS 生成、(D) TEER 值、(E) Occludin、(F) Claudin-1 和 (G) ZO-1 的影响

图 2 肽与蛋白质分子对接的可视化： (A1) 和 (A2) Sep-1-Keap1；(B1) 和 (B2) Pep-1-Keap1；(C1) 和 (C2) Sep-2-Keap1；(D1) 和 (D2) Pep-2-Keap1；(E1) 和 (E2) Sep-1-NLRP3；(F1) 和 (F2) Pep-1-NLRP3；(G1) 和 (G2) Sep-2-NLRP3；(H1) 和 (H2) Pep-2-NLRP3。作用方式：蓝色实线代表氢键；银色虚线代表疏水作用；黄色虚线代表盐桥

图 3 Keap1、Keap1-肽复合物、NLRP3 和 NLRP3-肽复合物的分子动力学模拟结果：(A1) 和 (A2) RMSD；(B1) 和 (B2) RMSF；(C1) 和 (C2) Rg；(D1) 和 (D2) 氢键数

刘新旗，北京工商大学食品与健康学院教授。俄罗斯工程院院士，主要从事食品营养与健康、蛋白质构造生物学相关研究。在国际重要期刊上发表学术论文150多篇，撰写专著3部，授权专利50余项，受邀在国际学术大会发表演讲90多次。承担多项国家课题和产学研合作课题。相关成果获中国发明协会发明创新奖一等奖、中国产学研合作创新成果一等奖、国粮油学会科学技术一等奖、北京市科学技术奖等。兼任国家市场总局特医食品评审专家、中国食品科学技术学会植物基食品分会副理事长、吴阶平医学基金会营养学部副主任委员、美国化学会会员等。

李赫，博士，北京工商大学教授，中国食品科学技术学会植物基分会理事，省级引进人才(2014)。主要研究方向为植物蛋白质加工、肽功能性、特医食品开发。承担十三五、十四五国家重点研发计划子任务等课题20余项。在Food Chemistry和Food Science Human Wellness等高水平期刊上已发表学术论文100余篇，发明专利20余项。获2021年中国产学研合作创新成果一等奖、中国商业联合会科学技术一等奖、2018年中国发明协会发明创新奖金奖、中国发明协会发明创业一等奖、中国粮油学会科学技术一等奖。Measurement: Food编辑，Food Research International，Food Chemistry，Food & Function等期刊审稿人。

陈欣玮，北京工商大学食品与健康学院生物与医药专业2020级硕士研究生，研究方向为富硒肽功能性研究。以第一作者在Food Funct.和Front. Nutr.国际期刊发表SCI论文3篇，授权专利2项。参与十四五国家重点研发计划课题1项。获2022年金龙鱼奖学金、2023年北京市优秀毕业生。

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