甜味蛋白具有甜度高、用量低的特点，在食品减糖中具有应用潜力。然而，蛋白质受热后可能发生结构变化、聚集或沉淀，影响其功能特性。蜂蜜松露甜蛋白Honey Truffle Sweetener（HTS）是新近发现的一种来自真菌Hungarian sweet truffle（匈牙利甜松露）的甜味蛋白，由121个氨基酸组成，具有较高甜度。目前，美国MycoTechnology公司已宣布实现相关甜味蛋白产品的商业规模生产，并面向美国食品饮料市场供应。然而，天然HTS的热稳定性有限，其对热加工条件的适应性仍有待提高。因此，在保留甜味的基础上提升HTS的热稳定性，对于拓展其在热加工食品中的应用具有重要意义。
近日，生命科学学院2023级强基计划本科生王之宽，以第一作者身份在食品科学期刊《Current Research in Food Science》（中科院一区TOP）发表了题为“Integrated computation-guided thermostabilization of the fungal sweet protein Honey Truffle Sweetener”的研究论文。
研究团队将结构解析、计算预测与实验验证相结合，获得了耐热性显著提升的甜味蛋白变体FM，其热变性温度由野生型的54.6 °C提高至82.1 °C，提升27.5 °C，并在改造后保留了甜味，为耐热甜味蛋白的开发提供了新的研究基础。
HTS耐热改造的整合计算与实验流程
团队利用X射线晶体衍射技术，解析了分辨率为1.58 Å的HTS蛋白晶体结构。在结构信息的基础上，团队结合Rosetta与ThermoMPNN的预测结果，构建了72个单点突变体并测定其热稳定性，筛选出可用于后续组合的稳定化突变。随后，团队利用实验数据开发了SMRC-Net残差学习模型，将蛋白质语言模型提取的序列信息与分子动力学模拟得到的结构特征结合，用于辅助后续突变筛选。这一流程将已有计算方法与HTS自身的实验数据衔接起来，使不同方法在改造过程中发挥互补作用。
为了获得更稳定的蛋白质，团队将经过验证的突变按小模块逐步组合，并引入人工设计的二硫键，最终获得变体FM。感官评价表明，改造后的FM保留了甜味。这些结果为耐热蛋白甜味剂的开发提供了研究基础。整合计算预测与实验验证的改造流程，也为其他小型、结构紧凑蛋白的耐热改造提供了可借鉴的思路。
天津大学生命科学学院王之宽与北京理工大学王文为论文共同第一作者；天津大学生命科学学院刘斯、北京理工大学化学与化工学院于明加、中国人民解放军总医院第一医学中心黄昂为共同通讯作者。该研究由天津大学联合北京理工大学、中国人民解放军总医院完成，天津大学为第一署名单位。研究得到科技部、合成生物学全国重点实验室自主创新基金、国家自然科学基金及天津市、北京市自然科学基金等支持。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.crfs.2026.101584
