脱酰胺改性蛋白和肽的研究进展

廖 兰，赵谋明*，汪少芸，黎清金

(1.福州大学生物科学与工程学院，福建 福州 350108；2.华南理工大学轻工与食品学院，广东 广州 510640)

脱酰胺反应是一种蛋白或肽分子修饰改性重要的手段。脱酰胺顾名思义为蛋白侧链酰胺的基团脱去转变为羧基的反应。自然界中大多数食物蛋白富含酰胺基团。该反应可快速改变蛋白电子分布状态，伸展食物蛋白分子空间结构，使食物蛋白获得良好的功能特性，拓宽其应用范围[1]。Matsudomi[2]、Hamada[3]等指出食物蛋白仅2%～6%的脱酰胺改性程度能显著地提高食物蛋白的功能特性。人体蛋白质和肽也发生着脱酰胺反应，且呈现周期性。该脱酰胺反应导致了人体蛋白和肽异构化，引发人体蛋白和肽的反转、延展和老化等，对人体衰老和免疫有重要影响[4-5]，是导致人体亚健康、诱发各种医学难症的重要原因，如：阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease)发病的神经原纤维团特征与大脑T-蛋白发生脱酰胺反应紧密有关；人体血清蛋白脱酰胺将改变了其抗原属性，导致自抗原效应。

图 1 蛋白酰胺基团直接水解机制Fig.1 Direct hydrolysis of the amides from proteins and peptides

科学家们研究发现蛋白或肽的酰胺基团脱去酰胺以两种机制进行[6]：l)直接水解反应机制(图1)；2)β-转变机制(β-shift mechanism)(图2)。一般情况下，在pH＜5的条件下，蛋白质或肽直接水解脱去酰胺基团，在较高的pH值条件下(pH＞5)则发生β-转变机制。直接水解反应机制较易理解，即酰胺基团在H+或OH－或酶催化下，以水为反应介质，酰胺键断裂，形成羧基。因此，酰胺基团需先从蛋白质或肽聚集结构内暴露，转变成脱酰胺催化剂有效作用反应位点，并与水与H+接触，脱酰胺反应才可启动。……