柚皮挥发性有机化合物与牛乳铁蛋白相互作用分子机制及指纹图谱

目的 探究柚皮挥发性有机化合物(PVOC)与牛乳铁蛋白(BLF)相互作用分子机制及指纹图谱.方法 利用顶空固相微萃取气相色谱-质谱(HS-SPME/GC-MS)技术分别获得琯溪蜜柚、南非葡萄柚和以色列青柚(S1～S9)PVOC物质组与BLF间相互作用指纹图谱并筛选活性PVOC物质组.通过分子对接技术建立PVOC物质组与BLF间结合的分子模型,结合荧光发射、同步荧光、圆二色性光谱及三维荧光光谱技术和动力学模拟交叉验证PVOC物质组与BLF相互作用的分子机制.结果 通过HS-SPME/GC-MS技术共鉴定出S1～S9中21种共有成分,并鉴定出D-柠檬烯(Dt)、乙酸芳樟酯(La)和圆柚酮(Nt)为活性特征成分.PVOC物质组与BLF的分子对接模型表明,Dt上的双键及环己烯与BLF上的Trp560和Ala558联合产生交叉疏水作用,同时周围还存在Thr636,Thr527和Arg531等氨基酸残基通过范德华力与之结合.La分子被包裹在BLF由Trp560,Thr636,Ser519,Thr527,Leu639,Gly525,Tyr524,Gly528,Glu521,Lys522,Arg531及Ala558形成的疏水口袋中;Nt分子被包裹在由Asp509,Glu521,Asp508,Trp560,Ser519,Lys520,Gly528,Thr527,Lys637,Glu635,Thr636,Ala558,Arg531,Glu353及Lys522形成的疏水口袋中.光谱结果表明,PVOC物质组能够引起BLF内源荧光猝灭,Dt和La在BLF中存在独立结合位点与BLF形成复合物,是静态猝灭机制,Nt在BLF中则有多个结合位点且存在协同关系;Dt,La,Nt和柚皮PVOC物质组与BLF间的作用为非辐射能量转移,BLF二级结构改变,α-螺旋松动和β-折叠结构增多.计算结果表明,BLF与PVOC物质组中含量最少的Nt亲和性最强,但结合力不强,对La的亲和性最弱,对含量最多的Dt亲和性较弱,但结合力最强,结合率54.66％.结论 BLF与柚皮PVOC物质组的选择结合强度取决于PVOC分子的结构与含量,BLF更倾向选择结合含有羰基氧结构的醛酮类PVOC分子.PVOC物质组导入后引起BLF二级结构的松动、伸展,构象改变是范德华力、疏水力和氢键共同作用的结果.