Elucidation of the structure-function relationships in sweet-tasting proteins by x-ray analysis at atomic resolution

通过原子分辨率的 X 射线分析阐明甜味蛋白质的结构与功能关系

• 批准号: 22580105
• 负责人: MASUDA Tetsuya
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22580105/
• 关键词: 甘味タンパク質; ソーマチン; X線結晶構造解析; 甘味受容体; sweet; sweet-tasting protein; x-ray crystallization; thaumatin; Pichia pastoris; 変異体; 甘味; Pichia Pastoris

The crystal structure of a recombinant thaumatin I was determined to a resolution of 1.1 A (PDB:3AL7). The crystallographic structure of one of its variants, thaumatin II, was determined at a resolution of 1.27 A (PDB:3AOK). The results showed the critical positive charges are disordered and the flexibility and fluctuation of these side chains would be suitable for interaction with sweet receptors. The atomic structure of a recombinant thaumatin at pH 8.0 was determined at a resolution of 1.0 A (PDB:3VJQ). The results suggested a striking increase in the mobility of some lysine residues, which could facilitate a reaction with a free sulfhydryl residue produced via the β-elimination of disulfide bonds by heating at a pH above 7.0. Various mutants of thaumatin were prepared and their sweetness were quantitatively evaluated by cell-based assays using HEK293 cells expressing human sweet receptors. Chimeric human- mouse sweet receptors were constructed and their responses to sweeteners were investigated. The results showed the cysteine-rich domain of human T1R3 is important for the response to thaumatin.

重组索马甜I的晶体结构被确定为1.1 A（PDB：3AL 7）的分辨率。其变体之一索马甜II的晶体结构以1.27 A（PDB：3AOK）的分辨率测定。结果表明，这些侧链的临界正电荷是无序的，这些侧链的灵活性和波动性将适合于与甜味受体的相互作用。以1.0 A的分辨率测定重组索马甜在pH 8.0下的原子结构（PDB：3VJQ）。结果表明，一些赖氨酸残基的迁移率显著增加，这可以促进与通过在高于7.0的pH下加热消除二硫键而产生的游离巯基残基的反应。制备了索马甜的各种突变体，并使用表达人甜味受体的HEK 293细胞通过基于细胞的测定定量评价了它们的甜味。构建了嵌合的人-鼠甜味受体，并研究了它们对甜味剂的反应.结果表明，人T1 R3的富含半胱氨酸的结构域对于对索马甜的应答是重要的。

项目成果

甘味タンパク質ソーマチンと甘味受容体の相互作用(2)点変異甘味受容体を用いた解析、日本農芸化学会

甜味蛋白索马甜与甜味受体之间的相互作用（2）使用点突变甜味受体进行分析，日本农业化学会

• 发表时间: 2011
• 作者: 田口若奈;太田圭介;桝田哲哉;谷史人;北畠直文
• 通讯作者: 北畠直文

甘味タンパク質ソーマチンと甘味受容体の相互作用(2)アルギニン残基の重要性

甜味蛋白索马甜与甜味受体之间的相互作用 (2) 精氨酸残基的重要性

• 发表时间: 2011
• 作者: 太田圭介;桝田哲哉;谷史人;北畠直文
• 通讯作者: 北畠直文

The cysteine-rich domain of human T1R3 is necessary for the interaction between human T1R2-T1R3 sweet receptors and a sweet-tasting protein, thaumatin

人类 T1R3 富含半胱氨酸的结构域对于人类 T1R2-T1R3 甜味受体与甜味蛋白索马甜之间的相互作用是必需的

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.02.063
• 发表时间: 2011
• 期刊: Biochem. Biophys. Res. Commun
• 作者: Ohta;K.;Masuda;T.;Tani;F.;and Kitabatake;N.
• 通讯作者: N.

点変異甘味受容体が甘味タンパク質ソーマチンとの相互作用に与える影響

点突变甜味受体对其与甜味蛋白索马甜相互作用的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 田口若奈;太田圭介;佐野文音;桝田哲哉;北畠直文;谷史人
• 通讯作者: 谷史人

甘味タンパク質ソーマチンと甘味受容体の相互作用(1)リジン残基の重要性

甜味蛋白索马甜与甜味受体之间的相互作用 (1) 赖氨酸残基的重要性

• 发表时间: 2011
• 作者: 田口若奈;太田圭介;桝田哲哉;谷史人;北畠直文
• 通讯作者: 北畠直文