基于蛋白质组学的章鱼肽-钙螯合物跨膜转运促钙吸收机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    31901639
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    蔡茜茜
  • 依托单位：
    福州大学
  • 学科分类：
    C2002.食品生物化学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Calcium is an essential element of human body with important physiological functions. Calcium deficiency is a global health problem. There are many varieties of calcium supplements on the market. However, low bioavailability is the bottleneck of effective calcium supplementation of human body. The preparation of calcium-peptide organic chelate can significantly improve the absorption and utilization of calcium ions. Elucidation of the peptide-calcium chelation pattern and the mechanism of calcium transmembrane transport and absorption are the keys to revealing its high bioavailability.The project aims to purify the specific calcium-chelating peptides from the octopus scraps protein hydrolysate with high calcium chelating activity. The structural characteristics, peptide-calcium binding sites and chelation thermodynamics /kinetics will be determined through MS, sequence determination, ITC, FTIR and NMR.. Caco-2 cell monolayer model will be constructed to evaluate the calcium transmembrane transport efficiency of peptide-calcium chelate. The iTRAQ proteomics technology will be employed to analyze the effects of peptide-calcium chelate on Caco-2 cell metabolism. The Western blot and qPCR techniques will be used to elucidate the transmembrane transport and absorption mechanism of octopus scraps peptide-calcium chelate. This study will provide the theoretical basis for the development of peptide-calcium supplements.
钙是人体必不可少且具重要生理功能的元素，钙营养不足已成为全球性的公共健康问题，市场上补钙产品花样繁多，而生物利用率不高是制约人体有效补钙的瓶颈。利用蛋白肽制备钙-肽有机螯合物能显著提高钙离子的吸收利用率，而如何阐明肽-钙的螯合作用模式及跨膜转运促钙吸收机制是揭示其吸收利用率高的关键。本项目拟在已优化制备具有钙螯合力的章鱼蛋白肽的基础上，利用生化分离手段纯化特异性钙螯合肽，结合质谱、全序列测定、等温滴定量热法、红外光谱和核磁共振等技术确定其结构特征、钙离子结合位点和螯合热/动力学过程，揭示螯合作用的分子机制。构建Caco-2细胞模型，解析章鱼肽-钙螯合物的促钙跨膜转运吸收效率；应用iTRAQ蛋白质组学技术系统解析肽-钙螯合物对Caco-2细胞代谢的影响，结合Western blot和qPCR技术，阐明章鱼肽-钙螯合物的跨膜转运促钙吸收机制。研究结果将为开发蛋白肽-钙营养补充剂提供理论依据。

结项摘要

蛋白肽螯合钙离子制备肽钙螯合物是近年来开发补钙制剂的一个研究热点，其能显著提高钙离子的吸收利用率，可同时发挥补钙和蛋白肽的双重营养功效。本项目在前期已优化定向酶解条件制备的具有高效钙螯合力的章鱼蛋白酶解产物的基础上，利用凝胶过滤色谱技术分离具有高效钙螯合活力的章鱼肽组分，通过光谱技术解析肽与钙离子结合位点。制备章鱼肽钙螯合物，通过磷酸钙结晶抑制试验和体外模拟胃肠道消化试验，证明章鱼肽钙螯合物具有良好的稳定性。章鱼肽钙螯合物可提高Caco-2细胞对钙离子的吸收、抵抗膳食中钙离子吸收抑制剂的作用，提高钙离子跨膜转运吸收效率；结合qPCR和抑制剂试验结果表明，肽钙螯合物通过促进钙离子吸收通道相关因子的表达实现促钙吸收作用，也可通过肽的吸收途径PepT1转运体和胞吞作用进入细胞中，从而促进细胞的钙吸收，是一个多通道协同作用的过程。利用肽组学技术从章鱼肽中筛选特异性钙螯合肽序列，应用蛋白质组学技术分析肽钙螯合物在Caco-2细胞中的代谢涉及细胞旁路途径、转运蛋白和囊泡转运等。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
pH sensitive doxorubicin-loaded nanoparticle based on Radix pseudostellariae protein-polysaccharide conjugate and its improvement on HepG2 cellular uptake of doxorubicin
基于太子参蛋白-多糖缀合物的pH敏感阿霉素负载纳米粒子及其对HepG2细胞对阿霉素摄取的改善
  • DOI：
    10.1016/j.fct.2019.111099
  • 发表时间：
    2020-02-01
  • 期刊：
    FOOD AND CHEMICAL TOXICOLOGY
  • 影响因子：
    4.3
  • 作者：
    Cai, Xixi;Yang, Qian;Wang, Shaoyun
  • 通讯作者：
    Wang, Shaoyun
Glycosylated peptide-calcium chelate: Characterization, calcium absorption promotion and prebiotic effect
糖基化肽-钙螯合物：表征、钙吸收促进和益生元作用
  • DOI：
    10.1016/j.foodchem.2022.134335
  • 发表时间：
    2022-09-22
  • 期刊：
    FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Wu, Xiaoping;Wang, Fangfang;Wang, Shaoyun
  • 通讯作者：
    Wang, Shaoyun
海洋功能多肽对Caco-2细胞氧化应激 损伤的保护作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    食品科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蔡茜茜;李晨;陈旭;黄渊楠;付才力;汪少芸
  • 通讯作者：
    汪少芸
食源性功能肽的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    食品与机械
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    汪少芸;杨倩;蔡茜茜;陈选;陈旭;杨傅佳;吴晓平
  • 通讯作者：
    吴晓平
Characteristics and osteogenic mechanism of glycosylated peptides-calcium chelate.
糖化肽-钙螯合物的特性及成骨机制
  • DOI：
    10.1016/j.crfs.2022.10.008
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    CURRENT RESEARCH IN FOOD SCIENCE
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Wu, Xiaoping;Wang, Fangfang;Cai, Xixi;Wang, Shaoyun
  • 通讯作者：
    Wang, Shaoyun

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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