【Discovery Studio应用案例】通过分子对接从鸡汤中鉴定和虚拟筛选新型鲜味肽

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“鲜”从鱼、从羊，《说文解字》中指的是产自貉国的一种鱼。“鲜”字最早发现于钟鼎文上，即铸造在殷商与周朝青铜器上的铭文，距今已有3000多年。可见鲜味在中华饮食文化中的地位，酸甜苦辣咸是我们常说的味道，但实际上辣是痛觉（有关辣味与基本味觉的相互作用概述可以参考本文作者的另外一篇文章：Pungency Perception and the Interaction with Basic Taste Sensations: An Overview），鲜味才是五种基本口味之一，是食品风味评价体系中必不可少的因素，鲜味化合物不仅可以在食物中产生令人愉悦的味道，还可以提高整体感官质量。味精是经典的鲜味调味料，由池田菊苗于1908年发现谷氨酸钠具有鲜味而知名，自从吴蕴初于1921年在上海建立天厨味精厂并生产味精后，鲜味才走入寻常百姓家。那么在没有味精的时代，古人怎么提鲜呢？主要是卤汁、海鲜汤、菌粉、鸡汤等。那么鸡汤为什么能够提鲜呢？本篇由北京工商大学轻工科学技术学院的张玉玉教授发表在Food Chemistry的文章将为大家揭秘。

有文献报道，游离的L-氨基酸，有机酸，核苷酸和肽具有鲜味或鲜味增强作用，鲜味肽通常包含在肉制品、蛋白质水解物和微生物产品中，其分子量通常低于 3 kDa，除了自身的味道外，鲜味肽还与其他味觉活性成分（包括味精，氯化钠等）具有协同作用。鲜味肽作为在食品中具有很高应用潜力的新型鲜味剂，是食品调味料和健康饮食的理想天然成分。鸡汤因其独特的风味和鲜味而受到消费者的青睐，是鲜味化合物的良好来源，作者在此通过分子对接探究了鸡汤中能够增加鲜味的鲜味肽，跟着我来看看张教授课题组是怎么做的吧。

首先从某农场购买了鸡胸肉然后熬成一锅鸡汤，炖了4个小时（一定很香，食品专业都这么幸福吗）后离心收集上清液超滤膜过滤后通过TOFMS进行质谱分析，得到208个潜在鲜味肽。然后通过同源建模来构建T1R1/T1R3（人类味觉受体）的结构，使用python脚本在PyMol中构建208个多肽的3D结构（这对于不懂python脚本的同学来说可能比较麻烦，好在使用DS可以批量从fasta文件中直接构建多肽3D结构，感兴趣的可以翻阅我们发布在B站的视频），并通过分子对接将T1R1/T1R3与这208个多肽进行对接，根据打分函数筛选出前20个多肽。

然后将这20个候选鲜味肽进行合成，通过人类感官（左）和电子舌（中）评估，PPQEAAQF在电子舌和感官评价结果中的鲜味得分最高。进一步的分子对接结果显示，这些鲜味肽与鲜味受体的结合方式主要由氢键和疏水相互作用组成（右）。作者得到的这些结果与先前报道中关于鲜味肽与鲜味受体 T1R1/T1R3 相互作用的观点一致，表明氢键和疏水相互作用对于稳定鲜味配体-受体复合物是必要的。

在大多数的文献中，鲜味肽序列中的Arg、Asp、Asn、Glu、Gln和Lys在其与T1R1/T1R3的结合中起着重要作用，在鲜味强度最高的PPQEAAQF中，恰好含有Asn和Gln。可见通过分子对接高效筛选新型鲜味肽，并深入了解鲜味肽与鲜味受体之间的相互作用机制，这一研究方案是切实可行的。

BIOVIA Discovery Studio 是一款生命科学分子模拟软件，它为研究人员提供了一个完整的工具集，用于探索蛋白质化学的细微差别并促进小分子和大分子治疗药物的发现，帮助研究人员在抗体开发过程中扮演重要角色。

此外，DS软件还提供了抗体自动建模，可以轻松快速地从一组轻链和重链抗体序列以及经过策划的 PDB 抗体模板数据库生成高质量的 3D 抗体全长、Fab 或 Fv 模型（也可以实现对纳米抗体和双特异性抗体的3D建模）。

除此之外还提供了对抗体人源化建议和预测抗体及辅料对抗体的聚集效应。这些工具可以帮助研究人员更好地理解抗体的性质，并在开发和配方过程中尽早改进这些性质，从而加快产品上市的速度和降低总成本。

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