Neokuliini

Kurkuliini-1
Homodimeeri, PDBID: 2DPF.
Tunnisteet
Tietokannat
UniProt P19667
PDB 2DPF
Kurkuliini-2
Tunnisteet
Tietokannat
UniProt Q6F495
PDB 2D04

Neokuliini ja kurkuliinit ovat dimeerisiä proteiineja. Neokuliini on heterodimeeri eli koostuu kahdesta eri proteiiniyksiköstä. Toinen yksiköistä on ns. hapan yksikkö ja toinen emäksinen.[1] Kurkuliini-1 on koostuu kahdesta emäksisestä yksiköstä eli on homodimeeri. Kurkuliini-2 on happamien yksiköiden homodimeeri.[2] Neokuliinia on Länsi-Malesiassa kasvavassa Curculigo latifolia -iirikkikasvin hedelmissä.[3][2]

Ihmisille neokuliini maistuu makealta pH-arvosta riippuen. Suun neutraalissa pH:ssa se on lievästi makea ja syötäessä happamia aineita sen kanssa, neokuliini saa ne maistumaan erittäin makeilta mirakuliinin tapaan, joka on eräs toinen makuaistia muuntava proteiini. Kurkuliinit eivät ole makeita.[3][2] Myös C. latifolian noin 1 g painoiset hedelmät ovat makeita.[4]

Maku

Curculigo latifolia.

Ihmisille neokuliini on makea suun pH-arvossa. Se saa myös happamat aineet ja ruuat maistumaan hyvin makeilta. Neokuliinin syönnin jälkeen vaikkapa sitruuna on maistuu appelsiiniinimaiselta[5] ja musta tee on makeaa ilman sokereita.[4] Vaikutus toistuu syötäessä happamia ruokia ja jatkuu 0.5–1 tuntia. pH:ssa 7–6.5 neokuliinin makeus kasvaa ja on vahvin yli pH:ssa 6.5.[5] Neokuliini on makea, sillä se sitoutuu ihmiskielen makusolujen makureseptoridimeereihin TAS1R2-TAS1R3. Tarkka vaikutusmekanismi on tuntematon.[6][7]

Rakenne

Neokuliini on heterodimeeri, joka koostuu eri 2:sta monomeeristä: happamasta (NAS) ja emäksisestä yksiköstä (NBS). Vain NAS on N-glykosyloitu. Monomeerien massat ovat vastaavasti 11 kDa ja 13 kDa.[8] Ne koostuvat vastaavasti 113:sta ja 114:sta aminohappotähteestä. Neokuliinin monomeerit ovat toisissaan kiinni 2:lla disulfidisidoksella.[8] NAS:n isoelektrinen piste on pH:ssa 4–6 ja NBS:n pH:ssa 7.5–9.5.[6] Vain heterodimeeri on makea neutraalissa ja happamassa pH:ssa, erilliset monomeerit eivät.[3]

Historia

Malesiassa paikalliset ovat käyttäneet neokuliinia sisältäviä C. latifolia hedelmiä ruokien makeutusaineena.[4] 1990 neokuliini eristettiin C. latifolia -kasvista, nimettiin kurkuliiniksi ja sen peptidiketju sekvensoitiin. Se tunnistettiin homodimeeriksi, vaikka luontainen muoto oikeasti heterodimeeri.[4][2] 2004 heterodimeeri tunnistettiin samasta kasvista, sekvensoitiin ja nimettiin neokuliiniksi.[1][3] 2005 selvitettiin röntgenkristallografian avulla ensimmäinen neokuliinin kolmiulotteinen rakenne (PDBID: 2D04).[9]

Lähteet

  1. ↑ a b Y Shirasuka et al: Neoculin as a new taste-modifying protein occurring in the fruit of Curculigo latifolia. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 2004, 68. vsk, nro 6, s. 1403–1407. PubMed:15215616 doi:10.1271/bbb.68.1403 ISSN 0916-8451 Artikkelin verkkoversio.
  2. ↑ a b c d M Suzuki et al: Recombinant curculin heterodimer exhibits taste-modifying and sweet-tasting activities. FEBS Letters, 2004, 573. vsk, nro 1-3, s. 135–138. doi:10.1016/j.febslet.2004.07.073 ISSN 1873-3468 Artikkelin verkkoversio.[vanhentunut linkki]
  3. ↑ a b c d T Ohkubo et al: Structural basis of pH dependence of neoculin, a sweet taste-modifying protein. PLoS ONE, 2015, 10. vsk, nro 5. PubMed:26010443 doi:10.1371/journal.pone.0126921 ISSN 1932-6203 Artikkelin verkkoversio.
  4. ↑ a b c d Y Kurihara et al: Purification and complete amino acid sequence of a new type of sweet protein taste-modifying activity, curculin. Journal of Biological Chemistry, 1990, nro 26, s. 15770–15775. PubMed:2394746 ISSN 0021-9258 Artikkelin verkkoversio.
  5. ↑ a b K Nakajima et al: Identification and modulation of the key amino acid residue responsible for the pH sensitivity of neoculin, a taste-modifying protein. PLoS ONE, 2011, 6. vsk, nro 4. PubMed:21559382 doi:10.1371/journal.pone.0019448 ISSN 1932-6203 Artikkelin verkkoversio.
  6. ↑ a b T Koizumi et al: Identification of key neoculin residues responsible for the binding and activation of the sweet taste receptor. Scientific Reports, 2015, 5. vsk. PubMed:26263392 doi:10.1038/srep12947 ISSN 2045-2322 Artikkelin verkkoversio.
  7. ↑ AL Lee, C Owyang: Sugars, sweet taste receptors, and brain responses. Nutrients, 2017, 9. vsk, nro 7. PubMed:28672790 doi:10.3390/nu9070653 ISSN 2072-6643 Artikkelin verkkoversio.
  8. ↑ a b K Nakajima et al: Extracellular production of neoculin, a sweet-tasting heterodimeric protein with taste-Modifying activity, by aspergillus oryzae. Applied and Environmental Microbiology, 2006, 75. vsk, nro 5, s. 3716–3723. PubMed:16672522 doi:10.1128/AEM.72.5.3716-3723.2006 ISSN 0099-2240 Artikkelin verkkoversio.
  9. ↑ A Shimizu-Ibuka et al: Crystal structure of neoculin: insights into its sweetness and taste-modifying activity. Journal of Molecular Biology, 2006, 359. vsk, nro 1, s. 148–158. PubMed:16616933 doi:10.1016/j.jmb.2006.03.030 ISSN 0022-2836 Artikkelin verkkoversio.