中国检科院陈颖研究员团队Food Chem研究成果：采用label-free糖蛋白组学对燕窝糖蛋白N-糖基化结构进行综合表征
《Food Chemistry》（IF: 8.5，中科院TOP一区）
●2024年12月，中国检验检疫科学研究院陈颖研究员团队在国际食品期刊《Food Chemistry》（IF: 8.5，中科院TOP一区）发表题为“Comprehensive site- and structure-specific profiling of N-glycosylation of edible bird's nest (EBN) proteome using label-free quantitative glycoproteomics”的研究论文。中国检验检疫科学研究院陈颖研究员和张九凯研究员为共同通讯作者，吉林农业大学食品科学与工程学院博士研究生于悦为第一作者。
成果介绍
燕窝是我国传统滋补珍品，近年来燕窝消费呈现出迅猛增长的态势，进口量从 2014 年的 3.09 吨一路飙升至 2023 年的 557.1 吨。燕窝营养丰富，其蛋白质含量超过60 %，其中经过糖基化修饰的蛋白占燕窝蛋白总含量的80-90%，是燕窝中最重要的功效成分之一，特别是唾液酸在燕窝中是以结合态的糖蛋白形式存在。目前燕窝的等级评价主要依赖色泽、大小等外观指标，以及蛋白质和唾液酸等简单指标，并未对燕窝的主要成分糖蛋白进行综合评估。而糖蛋白的生物学功能与其糖基化位点以及所携带的 N-糖链结构紧密相连，这些位点和结构上的细微差异，都可能极大地影响其功能发挥。目前，针对燕窝糖蛋白的研究尚显薄弱，尤其缺乏从位点与结构特异性层面的系统性研究，特别是屋燕和洞燕的糖蛋白差异特征研究缺乏。鉴于此，本研究采用label-free定量糖蛋白组技术对不同种类燕窝（屋燕和洞燕）中的 N-糖蛋白、N-糖肽和 N-糖链开展系统分析，并通过生物信息学手段预测其分子功能，以期为构建更为科学、精准的燕窝品质评价指标体系提供坚实的科学依据，助力燕窝产业的健康、可持续发展。
研究亮点
基于糖蛋白组学系统分析了燕窝N-糖蛋白特征。
揭示了燕窝N-糖蛋白的宏观不均一性和微观不均一性。
比较了屋燕和洞燕中N-糖蛋白、N-糖肽和N-糖链差异。
对燕窝N-糖蛋白进行了生物信息学分析。
研究结论
该研究在燕窝中共鉴定出127个N-糖蛋白，其中，屋燕中有72个N-糖蛋白和4195个N-糖肽，洞燕中有63个N-糖蛋白和5649个N-糖肽。在屋燕和洞燕中共同鉴定到8个共有N-糖蛋白，包含288个N-糖肽和235个N-糖链。研究发现，燕窝中具有末端唾液酸化修饰和核心岩藻糖化修饰的N-糖链相对丰度较高。此外，通过基因本体论和京都基因和基因组百科全书的分析，观察到燕窝N-糖蛋白主要参与神经退行性变-多发性疾病、细胞黏附分子、肿瘤坏死因子信号和转化生长因子-β信号通路。这些发现为深入了解燕窝糖蛋白位点特异性N-糖基化及其生物学作用提供了科学参考。
图文赏析
Fig. 1. Number of N-glycoproteins (A), intact N-glycopeptides (B), and N-glycans (C) identified in house-EBN and cave-EBN.
Fig. 2. Examples of the MS/MS spectra of the intact N-glycopeptides. (A) N38 of Putative ZP domain-containing protein (A0A093BM29) with " HexNAc5Hex6FucNeuAc2" and (B) N23 of DDB1-and CUL4-associated factor 7 (A0A093BK59) with "HexNAc5Hex6FucNeuAc2" in cave-EBN.
Fig. 3. Relative abundance of the top 10 most abundant N-glycan chains in the glycoproteins of house-EBN and cave-EBN. Green circles, yellow circles, blue squares, red triangles, and purple diamonds represent HexNAc, Hex, fucose, Neu5Ac, and Neu5Gc.
Fig. 4. Characteristics of N-glycosylated peptides (A) mass measurement error of identified N-glycosylated peptides. (B) the distribution of recognized sequons in S/T sequence motifs, (C and D) motif abundant at the N-glycosylation site.
Fig. 5. Number of N-glycosylation sites of each recognized N-glycoprotein in cave-EBN(A) and house-EBN(B). (C) Relative abundance of N-glycan types was identified in cave-EBN and house-EBN.
Fig. 6. Gene Ontology (GO) analysis (level 2) of the N-glycoproteins in house-EBN and cave-EBN.
Fig. 7. KEGG pathway analysis of N-glycoproteins in house-EBN and cave-EBN.
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.142535
专家/团队介绍
陈颖，博士，二级研究员，博士生导师，中国检验检疫科学研究院副院长兼总工程师、首席专家。国家级高层次人才，全国先进作者、全国优秀科技工作者，第十三届青年科技奖、中国食品学会突出贡献奖获得者。中国科协第九届全委会委员，中国食品科学技术学会常务理事，第二届食品安全国家标准审评委员会委员，国家食品安全风险评估专家委员会委员，全国标准样品技术委员会、全国生化检测标准化委员会、全国感官分析标准化技术委员会副主任委员。《食品质量安全检测学报》副主编，“Journal of Agricultural and Food Chemistry”、《食品科学》《中国食品学报》等国内外学术期刊编委。长期从事食品质量安全检测溯源研究，制定国家标准12项、行业标准123项，以第一作者和通讯作者发表论文200余篇，主编专著7部，获授权发明专利49件。先后获得国家科技进步二等奖2项，省部级科技一等奖9项。
张九凯，博士，研究员，“十四五”国家重点研发计划项目负责人，市场监管总局“青年拔尖人才”，中国检验检疫科学研究院“青年英才”，农产品中心副主任。中国食品科学技术学会食品真实性与溯源分会副秘书长、第三、四届青年工作委员会委员、果蔬加工技术分会委员，中国检验检测学会科普工作委员会委员，国家特殊食品注册审评专家，“科普中国”专家，《食品工业科技》、《食品质量安全检测学报》青年编委。主要从事食品真实性鉴别及品质识别研究、食品营养与健康效应研究。先后主持国家重点研发计划项目、课题、国家自然科学基金等国家级项目5项、主持和参与新疆自治区重大专项等省部级课题9项。获得2020年度市场监管科研成果奖一等奖、2022年度中国食品科学技术学会科技创新奖一等奖等省部级、社会力量奖6项；在Food Chem.，J. Agric. Food Chem.，等期刊发表论文86篇，授权专利20件，制定标准31项；编写《基于组学的食品真实性鉴别技术》等著作6部。
于悦，汉族，吉林农业大学食品科学与工程学院2021级博士研究生，主要研究方向为食品质量安全，目前已发表SCI论文4篇，EI论文3篇，其中第一作者发表一区TOP SCI论文2篇，EI论文2篇。
本文转载自“食品加 智食科技”微信公众号，原标题“中国检科院陈颖研究员团队Food Chem研究成果：采用label-free糖蛋白组学对燕窝糖蛋白N-糖基化结构进行综合表征”。转载仅用于学术分享，若有侵权，请后台留言联系修改或删除！
