大豆、蛋白、分离蛋白、大豆分离蛋白、浓缩蛋白、组织蛋白、豆粕

第4期田　琨等　

大豆分离蛋白结构与性能 567

[17]

亚基对。大豆球蛋白分子的6个亚基对堆积成两个

[9]

堆叠的六元环;也有报道称大豆球蛋白的6个亚基在中性疏水条件下的最佳聚集结构是三方反棱柱

[10,11]

密堆积结构。

大豆球蛋白有5种亚基,根据氨基酸序列的特点分为两组:第一组包括A1aB1b、A2B1a和A1bB23种;第二组包括A3B4和A5A4B3两种。日本Utsumi课题组通过基因重组的方法研究了

[8][12]

A1aB1b和A3B4两种亚基的结晶结构以及结构与物化性能之间的相互关系。他们报道了由3个A1aB1b亚基组成的大豆球蛋白三聚体的结晶结构:

[8]

致了它们性质上的不同。例如Maruyama等比较

了α′亚基与β亚基的一级结构和三维空间结构,指出虽然β2大豆伴球蛋白亚基的核心结构高度同源,但是α′亚基的热稳定性不如β亚基,其主要有5方面的影响因素:(1)α′亚基的总空穴体积更大;(2)α′亚基单体间(intermonomer)界面上的集束电荷残余量更小,并且α′亚基缺少β亚基单体间连接的盐桥;(3)α′亚基接触溶剂一侧表面更加疏水;(4)α′亚基中脯氨酸的含量更少;(5)由于5个额外插入)的残基使得α′亚基中第3根螺旋和J′股(strandJ′

所形成的环形区域结构更加灵活可变。

Utsumi

[8,17]

它包含了1128个氨基酸残基和34个结晶水,其核

心结构包含了25个β2折叠和5个α2螺旋,形成类似于两个果冻卷(jelly2roll)形状的β2圆筒和两个包

[8]

含了两个螺旋的伸展螺旋(extendedhelix)区域。他们还确定了亚基为A3B4的六聚体的结晶结构是由面对面的两个三聚体堆积起来的32点群对称体,其内表面包埋了高度隐藏的二硫键。他们还提出在酸性pH下,[12]

β2.3　2在大豆中,β27S球蛋白的主要成分,其分子量约为180—210kDa,由3个亚基对组成。与大豆球蛋白相似,β2大豆伴球蛋白的每个亚基对由一条N末端酸性的α链和一条C末端碱性的β链组成。由于缺少半胱氨酸残基,α链和β链之间不会生成二硫键。

β2大豆伴球蛋白共有3个亚基,分别称为α亚

α基(分子量约为67kDa)、′亚基(分子量约71kDa)

和β亚基(分子量约50kDa),并且这3个亚基均是α亚基和α。′亚基可分为外围区域

(α亚基有125个氨基酸残基,α′亚基有141个氨基

[15]

酸残基)和核心区域(均为418个氨基酸残基);而β亚基只包含核心区域(416个氨基酸残基)。在这些亚基的核心区域含有大量同源氨基酸残基(α

α亚基与β亚基、α亚基与α′亚基、′亚基与β亚基之

N2糖基化的

[14]

[13]

、Maruyama

[18]

等利用基因重组并通

过X射线晶体衍射法推导出大豆球蛋白和β2大豆

伴球蛋白结构模型(图1)。如上文所述,大豆球蛋白酸性亚基与碱性亚基的排布与β2大豆伴球蛋白类似,只是前者是由6个亚基对组成,后者由3个亚

间不变氨基酸残基的比例分别为9014%、7612%和

7515%)。此外,α亚基与α′亚基的外围区域含有5713%同等序列且都含有大量的酸性氨基酸残基。由氨基酸序列可以计算得到α亚基和α′亚基的等

[16]

电点以及疏水性均低于β亚基,同时各种亚基之

[15]

间的热稳定性也有很大的差别,顺序为β(36318

(35116K)。这些研究结果均K)>α(35517K)>α′

表明β2大豆伴球蛋白中各个亚基结构上的差异导

[8,17]

β图1　a大豆球蛋白天然结构模型;b　2大豆伴球

蛋白结构模型[18]

Fig.1　aStructuremodelofglycinin

[8,17]

;b　Structuremodel

β2conglycinin[18]