热诱导潜在食物中毒威胁源重组M型金黄色葡萄球菌肠毒素去折叠及聚合过程

摘要：

热失活工艺是降低加工食品中潜在的细菌和毒素含量的有效手段.M型金黄色葡萄球菌肠毒素(staphylococcal enterotoxins M,SEM)归属于V型超抗原,具有较弱的催吐活性,是一种潜在的金黄色葡萄球菌所致食物中毒威胁源.本研究利用圆二色光谱、荧光光谱、变性/活性聚丙烯酰胺凝胶电泳监测重组M型金黄色葡萄球菌肠毒素(recombinant staphylococcal enterotoxin M,rSEM)热诱导变性过程.结果 表明,在低于40℃时,rSEM具有富含α-螺旋(17％)、β-折叠(32％)、转角(21％)的天然折叠态结构,分子表面唯一的121号色氨酸残基位于β-掌型结构域中相对疏水的环境中.随着温度从42℃升高到55℃,rSEM二级结构中减少的α-螺旋含量被增加的β-折叠/转角含量所弥补,蛋白质分子之间聚集状态未发生明显改变,最大荧光发射波长明显蓝移,同时350 nm和340 nm波长处的荧光强度比表现出反S型曲线,说明42～55℃温和加热可导致另一种形式的rSEM折叠中间态(intermediate state,IS)形成.在55～90℃温度范围内,rSEM二级结构基本维持稳定.与此同时,当加热温度从65℃升高至80℃时,350nm与340nm波长处的荧光发射强度比并未显示出蛋白处于完全变性状态,说明在加热过程中rSEM二.级结构基本维持稳定,而三级结构具有较大动态变化的可能性,这可能与β-掌型结构域可以通过诱导契合结合具有不同构象的主要组织性相容复合体等位基因产物有关系.此外,在70℃乃至更高的温度,rSEM的聚集程度明显增加并且在90℃时达到最大.综上,rSEM中间态形成、聚合体产生以及稳定的β-折叠/转角结构是该蛋白在高温下依然保持热稳定性的基础.通过对rSEM热诱导去折叠过程的研究有助于阐明rSEM耐热机理,未来利用该方法对其他各类金葡菌肠毒素热失活机制进行类似研究将利于食品安全性生产工艺过程的改善.

关键词：M型金黄色葡萄球菌肠毒素;圆二色光谱;荧光光谱;变性/活性聚丙烯酰胺凝胶电泳;热失活

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分类号：TS201.6(食品工业)

资助基金：国家重点研发计划;四川省科技计划项目;四川省科技计划项目;教育部重点实验室开放基金;中央高校基本科研业务费专项资金项目

在线出版日期：2022-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：32-45