本站讯（生命科学学院供稿）甜味蛋白因其高甜度，低热量以及安全性高等优势，在食品和医药领域展现出广阔的应用前景。其中，单链monellinI（MNE）作为目前已知甜度最高的甜味蛋白，已成为该领域的研究热点。本实验室前期利用PyRosetta计算平台筛选出四个热稳定性显著提升的突变体（分别命名为Mut6-1，Mut6-2，Mut6-3和Mut6-4），它们都可以在沸水中稳定存在1h且能保持甜味。然而，这些突变体热稳定性提高的机制尚未阐明，亟待进一步研究。

近日，天津大学医学部生命科学学院叶升、刘斯团队在ACS旗下的《Journal of Agricultural and Food Chemistry》期刊上发表了题为“Structural Basis for the Exceptional Thermal Stability of the Boiling-Resistant Sweet Protein MNEI”的研究论文，利用X-射线晶体衍射技术解析了四个突变体的高分辨率结构模型，并通过分子动力学模拟（Molecular Dynamic simulations）的方法阐述了四个突变体热稳定性提升的机制，为未来突变体改造提供一种方法和指导。

本研究采用坐滴法进行蛋白结晶，通过系统优化沉淀剂浓度、pH值及温度等结晶条件，成功获得四个突变体的高分辨率结构模型（分辨率分别为1.50 Å，1.43 Å，1.90 Å 和1.50 Å），结构比对分析显示，所有突变体与MNEI有相似的折叠模式，且均方根偏差（RMSD）均小于0.5 Å，表明突变并未引起整体结构的显著改变。

进一步通过分子动力学模拟结合结构分析的手段发现突变体结构中一些柔性环区域的稳定性显著增强（如loop K25-R31和loop I38-M42），这些柔性还区域增强的协同效应使得整体结构稳定性的增强。

天津大学医学部生命科学学院硕士生游天杰，博士后史赛（现就职于河北医科大学），陈成副教授为本文共同第一作者，天津大学医学部生命科学学院刘斯副教授、叶升教授、王亚鑫副教授为本文的共同通讯作者，天津大学医学部生命科学学院为本文第一单位。该工作得到了国家自然科学基金，科技部重点研发计划，中国科协青年托举人才项目等支持。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c13158

（编辑 梁绍楠 田利群）