中國熱科院加工所在方格星蟲糖蛋白結構表征及免疫調節(jié)活性研究方面取得重要進展

2023-11-30 09:10:28 來源：農產品加工研究所閱讀量：9747

　　近日，中國熱科院加工所在方格星蟲糖蛋白結構表征及免疫調節(jié)活性研究方面取得重要進展。該研究以海洋無脊椎動物方格星蟲為研究對象，利用離子交換色譜技術分離純化得到一種具有增強巨噬細胞免疫功能的新型糖蛋白。采用SDS-PAGE、圓二色譜、傅里葉變換紅外光譜、GC-MS、LC-MS/MS等手段解析了其分子結構，并從細胞水平評價了其免疫增強活性。

　　方格星蟲(Sipunculus nudus)俗稱“沙蟲”，廣泛分布于我國海南、廣東、廣西、浙江、福建等沿海地區(qū)，是一種“藥食兩用”的海產珍品。方格星蟲肉質鮮美，富含蛋白質、多糖等多種活性物質，具有增強免疫力、抗疲勞、延緩衰老、滋陰降火、清肺化痰等功效，有“海洋冬蟲夏草”之稱。目前國內外對方格星蟲中特定生物活性成分的研究主要集中在多糖，而對其蛋白質的研究較少。研究團隊前期對方格星蟲進行蛋白組學分析發(fā)現方格星蟲體壁中含有大量基底膜蛋白多糖等免疫相關糖蛋白，相關研究成果發(fā)表于《Fish and Shellfish Immunology》(2021, 111, 16-24)。但這些糖蛋白的結構和生物活性特別是免疫調節(jié)活性尚未得到系統研究，這極大地限制了其在功能食品和藥物開發(fā)中的應用。

　　為了驗證方格星蟲糖蛋白的免疫調節(jié)活性并探究其構效關系，該研究從方格星蟲體壁提取純化得到一種分子量為9.26 kDa的糖蛋白(命名為SGP1)，并對其分子結構和免疫增強活性進行了研究。結構分析結果表明，SGP1的糖含量和蛋白質含量分別為3.10%和92.84%，糖鏈部分主要由來蘇糖、木糖和葡萄糖三種單糖組成，其摩爾比為0.87：4.16：1.36；蛋白部分二級結構主要以β-折疊結構為主，β-折疊結構含量占42.5%；糖鏈與蛋白多肽鏈之間通過O-糖肽鍵相連。此外，活性評價結果表明，SGP1可促進巨噬細胞增殖，增強細胞吞噬能力，同時可通過激活NF-κB信號通路刺激NO、IL-1β、TNF-α和IL-6的分泌，具有顯著的免疫增強活性。該研究可為開發(fā)具有重要免疫增強功能的新型食品提供必要的理論基礎，為方格星蟲資源的合理開發(fā)利用提供一定思路。

　　相關研究成果以“Purification and characterization of a glycoprotein from Sipunculus nudus and its immune-enhancing activity to RAW264.7 macrophages”為題發(fā)表在中科院JCR一區(qū)期刊《Food Research International》(IF=8.1)。中國熱科院加工所陸旭麗助理研究員為該論文第一作者，中國熱科院加工所曹玉坡副研究員和周偉研究員為論文共同通訊作者。研究成果依托農業(yè)農村部熱帶作物加工重點實驗室，得到海南省自然科學基金、中國熱帶農業(yè)科學院“揭榜掛帥”項目、湛江市科技計劃項目、湛江市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊引育“領航計劃”和廣東省科技創(chuàng)新青年拔尖人才專項等項目的資助。

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