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red algae-derived isofloridoside activates the sweet taste receptor t1r2/t1r3

Food Bioscience 2022年第6期50卷 1876-1881页

作者： Miku Akishino Yuko Aoki Hajime Baba Makio Asakawa Yoichiro Hama Susumu Mitsutake Graduate School of Advanced Health Sciences Saga UniversitySagaJapan Graduate School of Agriculture Saga UniversitySagaJapan Department of Applied Biochemistry and Food Science Faculty of AgricultureSaga UniversitySagaJapan Department of Food Science Faculty of EducationKumamoto UniversityKumamotoJapan the United Graduate School of Agricultural Sciences Kagoshima UniversityKagoshimaJapan

Isofloridoside (IF) is a naturally occurring galactosylglycerol compound with a refreshing sweet taste. It is found in red algae, where it acts as a photosynthetic intermediate. However, the mechanism by which IF elicits sweetness has not been determined. In this study, we investigate the interaction between IF and the sweet taste receptor t1r2/t1r3. We show that IF causes an increase in intracellular Ca2+ concentration and an increase in Erk phosphorylation in t1r2/t1r3-expressing HEK293t cells, indicating that IF interacts with t1r2/t1r3. IF also activates endogenously expressed t1r2/t1r3 in mouse small intestinal endocrine L-cells, and promotes the secretion of the incretin glucagon-like peptide-1 (GLP-1). In silico docking simulations of IF and t1r2/t1r3 predict that IF forms hydrogen bonds with tyr103 in the extracellular Venus flytrap domain of t1r2. this result is consistent with the binding mode of many other sweet-tasting molecules. We found that IF have the potential as a new alternative sweetener.

关键词： GPCr taste receptor t1r2 t1r3 Floridoside Pyropia yezoensis

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Nutrients Modulate t1r2 transcript Levels in MIN 6 and Primary Cultured taste Buds Cells under High Glucose Condition

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Food and Nutrition Sciences 2016年第4期7卷 312-319页

作者： Shin-ichi Nakmura tetsuya Ookura Division of Food Function National Food Research Institute National Agricultural and Food Research Organization Tsukuba Japan

the sweet taste receptors comprised of t1r2 and t1r3, sense glucose concentrations in the gastrointestine. While hyperglycemia was reported to decrease the t1r2 and t1r3 tanscript levels in healthy subjects, no change was observed in type 2 diabetes patients. We investigated which glucose level and nutrients affect those transcript levels in MIN 6 and primary cultured taste buds cells using quantitative reverse trancription Polymerase Chain reaction. High glucose diminished t1r2 transcript levels in MIN 6 and primary cultured taste buds cells. resveratrol and its analogue augmented transcript levels of t1r1 and t1r2 above normal levels in MIN 6 cells in the medium with 25 mM glucose. Adenine, but not guanine, augmented t1r2 transcript levels of MIN 6 cells in the medium with 25 mM glucose. these results imply that nutrients in meals could affect sweet taste sensitivity by modulating t1r2 transcript levels in response to blood glucose levels.

关键词： Glucose t1r2 MIN6 Primary Culture taste Buds

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味蕾组织传感器与甜味受体t1r2纳米传感器对照研究

味蕾组织传感器与甜味受体T1R2纳米传感器对照研究

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作者：宋亚雄天津商业大学

学位级别：硕士

作为一种G蛋白偶联受体,t1r2主要负责甜味传感,而甜味作为人类最喜欢的味道则是刺激进食的一种重要的―激励机制‖。经验证明:具有甜味的天然化学成分主要由糖类物质构成,属于碳源营养。可见甜味传感主要是促使人类寻找和摄取足够的碳... 详细信息

作为一种G蛋白偶联受体,t1r2主要负责甜味传感,而甜味作为人类最喜欢的味道则是刺激进食的一种重要的―激励机制‖。经验证明:具有甜味的天然化学成分主要由糖类物质构成,属于碳源营养。可见甜味传感主要是促使人类寻找和摄取足够的碳源来满足自身的生长、发育和生命活动要求。这在人类长期生存、繁衍和进化中无疑具有重要意义。在食品行业,为了对不同甜味成分进行定量化评价,科学家将蔗糖的甜度定为―1‖,其它甜味物质通过不同的稀释度、不同人群品尝和同一浓度的蔗糖溶液进行比较得出其―甜度‖。目前所研制并使用的测量甜度的仪器,如电子舌主要依据这些―品味出来的甜度‖。在食品加工和生产中,往往也都是为了迎合人们对甜度的追求,将低甜度的葡萄糖转变为高甜度的果糖等。但是随着生活水平的不断提高,人们对甜味的过度追求,摄取的卡值和碳营养普遍过剩,从而导致―代谢综合征‖-肥胖、糖尿病、高血压、高血脂等现代文明病的流行。已知人类传感甜味是通过味蕾细胞上的甜味受体t1r2(ht1r2)识别甜味成分,然后激活细胞内的信号传递,开启或关闭细胞的钙离子通道,产生细胞膜的去极化作用,所产生的电信号进一步激活附近的末梢神经,最终将受体-配体识别信号通过鼓索神经传递到大脑的甜味味觉中枢,从而感知甜味。可见对ht1r2受体-甜味配体识别、细胞信号传递和神经信号发生与传递进行系统研究,不仅有望建立起一套定量化评价甜味的传感器系统,而且对于揭示人类甜味传感机制、细胞信号传导、甜味与健康的关系等都具有重要的理论意义和广阔的应用前景。在NCBI官网查询(https://***/***)检索ht1r2受体基因的DNA序列,合成该基因,并将其插入真核细胞表达载体pcDNA3.1获得重组质粒。用脂质体转染法将tr-质粒通过Lipofectamine 2000转入HEK-293t细胞,通过HEK-293t细胞表达系统获得ht1r2受体蛋白。利用ht1r2受体组装成双层纳米金-硫堇-壳聚糖-传感器,利用辣根过氧化物酶作为信号放大系统。用时间电流法对10种不同甜味成分进行测定。结果显示:ht1r2双层纳米金受体传感器与不同甜味成分呈现类似酶促反应的动力学特征。在此基础上进行双曲线模型拟合,其皮尔逊相关系数均达到0.95以上。参照酶促反应米氏常数的双倒数法(Lineweaver-Burk方程)测定得到各种甜味物质的联动变构激活常数(Ka),r≥0.95,分别为:麦芽糖的变构常数Ka值为3.533×10mol/L;甘露醇的变构常数Ka值为1.159×10mol/L;山梨糖醇的联动变构常数Ka值为4.766×10mol/L;蔗糖的联动变构常数Ka值为1.1×10mol/L;木糖醇的联动变构常数Ka值为1.037×10mol/L;阿斯巴甜的联动变构常数Ka值为8.509×10mol/L;糖精钠的联动变构常数Ka值为9.878×10mol/L;糖精的联动变构常数Ka值为6.799×10mol/L;三氯蔗糖的联动变构常数Ka值为7.545×10mol/L;索马甜的变构常数Ka值为5.729×10mol/L。证明体外表达的ht1r2可以用来构建纳米金受体传感器,而且经过信号放大可以对10种不同甜味剂的重要动力学参数进行超敏感测定。但是,纳米金ht1r2受体与不同配体联动变构所产生的这些参数能否代表ht1r2在味蕾上传感甜味成分,进而激活胞内信号传递途径控制味蕾细胞钙离子通道,产生细胞去极化以及进一步产生脉冲信号到大脑甜味中枢是本研究必需解决的一个关键性难题。为此,本研究进一步将ht1r2自组装到t1r2缺陷型猫味蕾组织上,成功研制出ht1r2自组装猫味蕾组织传感器。实验结果表明:味蕾组织与10种不同甜味剂同样呈现酶促反应动力学特征,然后使用双曲线模型进行拟合,相关系数均达到0.95以上。用双倒数法求出联动变构激活常数(Ka值,r≥0.95):麦芽糖的变构常数Ka值为7.904×10mol/L;甘露醇的变构常数Ka值为1.0039×10mol/L;山梨糖醇的变构常数Ka值为2.5769×10mol/L;蔗糖的变构常数Ka值为8.882×10mol/L;木糖醇的变构常数Ka值2.7838×10mol/L;阿斯巴甜的变构常数Ka值9.961×10mol/L;糖精钠的变构常数Ka值为3.348×10mol/L;糖精的变构常数Ka值为1.646×10mol/L;三氯蔗糖的变构常数Ka值3.878×10mol/L;索马甜的变构常数Ka值为3.7207×10mol/L。说明ht1r2自组装到猫味蕾组织上能够激活其细胞信号传递,控制钙离子通道开关,细胞去极化,将受体-配体识别信号转化为神经电信号。接下来的问题是:ht1r2纳米金受体传感器和t1r2缺陷型猫味蕾组织ht1r2自组装传

关键词： t1r2 传感器变构常数定量化韦伯定律

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基于结合自由能对两种人源蛋白-配体结合机制的研究

基于结合自由能对两种人源蛋白-配体结合机制的研究

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作者：缪雨露华东师范大学

学位级别：硕士

蛋白质在人体生命活动中承担着许许多多的作用,对其结构和功能的研究对促进人体健康具有重大意义。理论计算的快速发展促进了当前蛋白体系的研究。本文针对食品科学领域所面临的与人体健康密切相关的复杂体系问题,以血管紧张素转化酶(An... 详细信息

蛋白质在人体生命活动中承担着许许多多的作用,对其结构和功能的研究对促进人体健康具有重大意义。理论计算的快速发展促进了当前蛋白体系的研究。本文针对食品科学领域所面临的与人体健康密切相关的复杂体系问题,以血管紧张素转化酶(Angiotensin-converting enzyme,ACE)与抑制肽和甜味受体(taste receptor type Member 2/3,t1r2/t1r3)与甜味剂的作用为对象,展开系统研究。ACE体系其复杂性在于拥有成千上万个配体。ACE在血压调节中发挥重要作用,该蛋白过量表达会形成高血压。当前高血压药物大多存在不同程度副作用,食源性ACE抑制肽因具有来源广泛、安全性好等特点而备受关注。但目前尚没有一套系统且有效的方法实现ACE抑制肽的筛选,并且缺乏对抑制肽的特征及相关作用机理的认知。因此本文通过分子对接首次系统完成了160000个四肽对ACE抑制效果的评估,并通过统计分析发现位点上具有W、Y、F、H或r残基的四肽可能具有更好的抑制效果,前10及最后2个ACE-四肽复合物的结合自由能计算及IC实验验证了这一结论,并发现抑制效果最好的为YYWK(IC=19.98±8.19μM),为后续ACE抑制肽的筛选提供方向指导。t1r2/t1r3体系其复杂性在于受体为膜蛋白,体系大、结构复杂且尚未解析。t1r2能与大部分甜味剂结合,了解甜味受体的作用机制对新型健康甜味剂的设计很重要。然而,目前对该受体及相关蛋白的结构和识别机制知之甚少。本文通过同源建模构建其结构,采用分子对接评估了28种主要甜味剂,选择8种典型甜味剂构建甜味剂-t1r2-膜体系,分析受体与甜味剂之间的相互作用。计算结果表明低甜度天然甜味剂,如果糖和木糖醇,在约30 ns时从结合口袋中释放出,位移>50?;而人工甜味剂,纽甜和爱德万甜与受体稳定结合,位移在5?内。范德华力在高强度甜味剂体系中作用显著。这些结果提供了对甜味剂作用机制更深入的理解,并为甜味剂的设计提供了新的方向。

关键词：分子动力学模拟 ACE 四肽 t1r2 甜味剂

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厦门市乙型肝炎流行特征及CXCL14、tLr2基因单核苷酸多态性与慢性乙肝关联研究

厦门市乙型肝炎流行特征及CXCL14、TLR2基因单核苷酸多态性与慢性...

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作者：杨姝怡厦门大学

学位级别：硕士

目的:1分析厦门市乙型肝炎发病的流行病学特征,建立ArIMA模型并预测2017年厦门市乙肝月发病率,为厦门市乙肝防治提供理论依据。2掌握厦门市人群乙肝免疫水平现状,评价乙肝免疫规划实施效果,为调整免疫规划策略措施提供参考和建议。3探讨... 详细信息

目的:1分析厦门市乙型肝炎发病的流行病学特征,建立ArIMA模型并预测2017年厦门市乙肝月发病率,为厦门市乙肝防治提供理论依据。2掌握厦门市人群乙肝免疫水平现状,评价乙肝免疫规划实施效果,为调整免疫规划策略措施提供参考和建议。3探讨CXCL14、tLr2基因多态性与慢性HBV感染后疾病进展之间的关系,增进对乙肝这一疾病的认识,从而为进一步的治疗提供帮助。方法:1.对2005-2016年厦门市乙肝报告发病数据进行收集和统计描述,通SPSS 21.0建立ArIMA模型预测2017年的乙肝月发病情况,使用ICC分析验证模型预测信度。2.采用多阶段分层随机抽样方法抽取厦门市常住人口 2116人,对入选人群进行问卷调查并采集外周血样,使用酶联免疫法对抗HBs进行检测。3.对招募的211名初次接受治疗的慢性乙肝患者进行一般信息调查、肝脏穿刺检查,采集患者血样并提取人类基因组,使用MALDI-tOF-MS法检测基因多态性。通过肝脏穿刺病理报告的炎症等级将轻型慢性乙型肝炎组患者作为对照组,将中、重型慢性乙型肝炎患者合并作为病例组。使用t检验对两组患者定量资料进行分析,使用卡方检验对定性资料和CXCL14、tLr2多态性与肝炎活动度相关性进行分析,应用非条件logistic回归分析计算优势比和95%可信区间(95%CI)评估CXCL14、tLr2基因多态性与慢乙肝进展之间的关联。结果:1.厦门市居民乙肝报告发病情况和发病率预测①2005-2016年合计报告乙肝病例16756例;急性病例、慢性病例、未分类病例分别占19.4%、63.5%、17.1%。乙肝年均发病率为45.70/10万,总体呈逐年下降趋势。②男性发病高于女性;各年龄组发病存在差异;15岁以下儿童乙肝发病水平显著低于高年龄组;报告病例最多的职业分类除不详外的前三位分别为工人、家务、农林渔牧劳动者,最低为技术人员、离退休人员、学生和儿童;厦门市六个区级行政单位中,思明区的累计发病人数及地区发病率最高(5570、54.58/10万),海沧区病例最少(1101例),翔安区发病率最低(20.25/10万)。③ 报告急性乙肝病例2203例,平均发病率为8.87/10万;15岁以下儿童乙肝病例167例,平均发病率为2.96/10万。④建立模型 ArIMA(1,1,1)X(0,1,0)12,ICC 分析结果为 Cronbach’s Alpha=0.852,P=0.002,模型预测信度良好。2.乙肝免疫水平调查①调查居民2116人,抗HBs阳性率为67.39%(标化值为67.53%);居民乙肝疫苗首针接种率为53.73%,全程接种率为51.70%1-59岁人群疫苗接种率及抗体阳性率分别为74.13%、68.73%;男、女抗HBs阳性率分别为65.13%、69.00%。②男、女疫苗接种率为63.75%、46.67%,男性疫苗接种率高于女性;1岁年龄组抗HBs阳性率最高96.7%,7-14岁组最低(41.8%);15岁以下儿童的疫苗接种率高于15岁以上青年成人,分别为98.4%、17.6%;不同职业、文化程度人群抗HBs阳性率、疫苗接种率存在差异。***14、tLr2多态性与慢性乙肝进展①研究纳入患者211人,对照组151人,病例组60人。病例组男性比例显著高于对照组(85.0%,61.5%,P=0.001)。对照组BMI小于病例组,两组 BMI 均值(标准差)分别为 21.39(2.93)和 22.40(3.45),P1.0%)和C型(19.0%)②CXCL14rs2237061、rs2237062、rs2547位点SNP在病例组和对照组间的分布无统计学差异,P>0.05。③tLr2 rs3804099中tt基因型是慢性乙肝的危险因素,相对于CC基因型,tt 基因型的 Or 和 95%CI 为 7.004(2.330-21.059),P1①厦门市2005-2016年乙肝发病总体呈现下降趋势,经预测2017年厦门市乙肝发病率较前几年波动不大,有轻微下降趋势。②男性、25岁左右人群、工人、家务等人群的乙肝发病率较高。③厦门市居民急性乙肝发病率高于全国水平,15岁以下儿童乙肝发病水平在全国平均水平之内。2①厦门市居民乙肝疫苗接种率和抗HBs阳性率较往年有所提高。②居民抗HBs阳性率和疫苗接种率水平不一致,可对抗HBs阳性率较低的人群进行筛查和补种。3①CXCL14rs2237061、rs2237062、rs2547位点SNP与慢性乙肝疾病进展无关。②tLr2 rs3804099位点SNP与慢性乙肝疾病进展存在相关,tt基因型是慢性乙肝疾病进展中的危险因素。

关键词：乙肝 ArIMA CXCL14 t1r2

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