《Journal of Molecular Liquids》：Probing the impact of green tea polyphenols on lysozyme: Insights from spectroscopic and computational studies
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茶多酚与溶菌酶的相互作用机制及其对酶活性的影响，通过UV-Vis光谱和分子对接证实Trp残基离域化，结合常数和负ΔG0表明自发结合，氢键和范德华力主导，二级结构分析显示CAT改变溶菌酶构象，降低其热稳定性和酶活性，为功能性食品和药物开发提供依据。
Mahshid Mirbagheri|Behzad Shareghi|Mohammad Gholizadeh|Sadegh Farhadian
伊朗沙赫雷科德大学理学院生物系，沙赫雷科德，邮政信箱115
摘要
儿茶素（CATs）凭借其抗氧化特性能够增强免疫系统和整体健康，而溶菌酶（LYS）则能抵御细菌感染。CATs与LYS之间的相互作用可能会影响LYS的防腐能力。在本研究中，通过紫外-可见光谱法发现了Trp分子的离域现象，这一发现进一步通过分子对接分析得到了验证。在三种不同温度下测得的猝灭常数（kq）分别为1.08、1.26和1.69×10^13 (M^-1 S^-1)。荧光分析显示静态猝灭速率超过2×10^10 (M^-1 S^-1)。在不同温度下测得的ΔG^0值为-21.82、-21.14和-20.60 kJ mol^-1，表明复合物的形成是自发的。范特霍夫分析表明氢键和范德华力起主导作用，这与分子对接结果一致。二级结构分析显示，儿茶素的存在增加了α-螺旋和β-折叠片的结构含量，同时减少了无规卷曲和β-转角结构。热稳定性测试表明，加入儿茶素后蛋白质的折叠程度降低，这与RMSD、RG和RMSF分析的结果一致。酶动力学分析显示溶菌酶活性下降，这与分子动力学（MD）模型的结果一致。本研究突出了儿茶素的药用价值及其潜在的临床应用。
引言
抗氧化剂通过中和有害的自由基来保护身体[1,2]。儿茶素（CATs）作为绿茶、水果和黑巧克力中的天然抗氧化剂，具有多种健康益处[3,4]。儿茶素的主要来源是植物Camellia sinensis[5]。这些存在于药用植物中的多酚具有镇痛、抗炎和抗关节炎作用[6,7]。
溶菌酶（LYS）存在于眼泪、唾液、黏液以及中性粒细胞和巨噬细胞等免疫细胞中[8]，它能通过切割细菌细胞壁中的肽聚糖（尤其是革兰氏阳性菌的肽聚糖）来破坏细菌[9]，从而导致细菌裂解[10]。这有助于保护黏膜表面，预防感染，并维持呼吸系统和消化道的稳态[11][12][13]。溶菌酶还能与多种化合物形成可逆键，从而影响这些化合物的分布和代谢[14,15]。由于其天然丰度较高[19]，溶菌酶在蛋白质-配体研究中备受青睐，并且能够转运药物或生物活性物质，在医学中发挥着关键作用[20]。
本研究通过分析CAT与LYS的结合机制及结构变化（采用光谱学和计算方法），为在不影响LYS效力的前提下添加CAT提供了理论基础。这对于食品科学至关重要，有助于开发出既能增强营养价值又能保持LYS防腐能力的食品。在药理学领域，这些发现为基于儿茶素的疗法提供了指导，使抗炎效果与对LYS介导的免疫系统的最小干扰达到平衡。此外，该研究还探讨了儿茶素增强LYS抗菌活性的潜力，或通过抑制其活性来控制过度反应。通过提供安全的CAT整合工业策略并深化对蛋白质-多酚相互作用的理解，本研究为功能性食品创新、药物开发和工业应用做出了重要贡献，确保在利用儿茶素益处的同时不会牺牲LYS的关键功能。
化合物与材料
本研究使用了Sigma Aldrich公司提供的高纯度材料，包括水合儿茶素（CAT, C1251）、鸡蛋白溶菌酶（LYS, 0.1 mg/mL, ≥90%蛋白质, ≥40,000单位/mg）以及Micrococcus lysodeikticus（M3770）作为溶菌酶测定的底物；使用Na2HPO4配制pH值为7.4的50 mM缓冲液。样品处理过程中，将0.0016 mg的溶菌酶粉末溶解在1.6 mL的GlyNaOH缓冲液中制备溶菌酶储备液（0.1 mg/mL），并将0.048 mL的儿茶素溶液稀释得到0.1 mM的儿茶素溶液。
利用紫外-可见光谱进行光谱评估
紫外光谱是一种实用且简单的方法，可用于研究化学物质与受体形成复合物时发生的构象变化[43]。不含芳香氨基酸和二硫键的蛋白质和肽几乎不吸收近紫外辐射。缺乏芳香残基和二硫键的蛋白质和肽对近紫外辐射的吸收非常微弱。这类分子可以通过远紫外辐射进行定量分析[44]。肽键是主要的
结论
儿茶素以其天然抗氧化特性而闻名，这些特性可能降低慢性疾病的风险并改善大脑功能。溶菌酶作为一种具有抗菌活性的酶，会与儿茶素发生相互作用，可能影响其结构和功能。这种相互作用可能对溶菌酶在食品防腐和免疫防御中的作用产生重要影响。本研究通过多种光谱方法和模拟手段探讨了溶菌酶与儿茶素的相互作用。紫外-可见光谱的结果表明
作者贡献声明
Mahshid Mirbagheri：研究工作。Behzad Shareghi：监督指导。Mohammad Gholizadeh：研究工作。Sadegh Farhadian：监督指导、概念构思。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文所述的研究结果。
