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莫內林

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莫內林 B 鏈
經過工程改造的單鏈莫內林蛋白質的X射線晶體結構。[1]
標識
生物 Dioscoreophyllum cumminsii
符號 MonB
PDB 2O9U
UniProt P02882
其他數據
莫內林 A 鏈
標識
生物 Dioscoreophyllum cumminsii
符號 MonA
PDB 1IV7
UniProt P02881
其他數據
莫內林
鑑定
標誌莫內林
PfamPF09200（舊版）
InterPro（英語：InterPro）IPR015283

莫內林（英語：Monellin），又稱應樂果甜蛋白，是一種甜味蛋白質，於1969年從西非灌木「奇蹟果」（Dioscoreophyllum cumminsii）的果實中發現；它最初被報道為一種碳水化合物。[2] 這種蛋白質於1972年以美國費城的莫內爾化學感官中心命名，該中心對其進行了分離和鑑定。[3]

蛋白質組成

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莫內林的化學式為[4][5]：C513H788O146N134S2[6]，分子量為11.2 千道爾頓（kDa）。它由兩條非共價結合的多肽鏈組成：一條含44個胺基酸殘基的A鏈，以及一條含50個殘基的B鏈。[3][7]

莫內林A鏈（44個胺基酸）：
REIKGYEYQL YVYASDKLFR ADISEDYKTR GRKLLRFNGP VPPP
莫內林B鏈（50個胺基酸）：
GEWEIIDIGP FTQNLGKFAV DEENKIGQYG RLTFNKVIRP CMKKTIYEEN
甜味蛋白莫內林的胺基酸序列改編自Swiss-Prot蛋白質生物資料庫。[8][9]

莫內林具有由五個β-摺疊組成的二級結構，這些摺疊形成一個反平行β-片層和一個17個殘基的α-螺旋。[1] 在其天然形式中，莫內林由上面所示的兩條鏈組成（PDB 3MON），但該蛋白質在高溫或極端pH值下不穩定。[1] 為了增強其穩定性，研究人員創建了單鏈莫內林蛋白質，其中兩條天然鏈通過一個Gly-Phe二肽接頭連接。[1] 這種修飾後的蛋白質（MNEI）已通過核磁共振（NMR）和X射線衍射進行研究。 除了其二級結構外，莫內林蛋白質上還發現了四個穩定結合的硫酸根離子，其中三個位於蛋白質的凹面上，一個位於凸面上。[1] 蛋白質凸面上的硫酸根離子特別受關注，因為它緊鄰一塊正電荷表面電位區域，這可能在與負電荷的T1R2-T1R3甜味味覺蛋白質受體進行靜電相互作用中很重要。[1] 甜味特性 莫內林被人類和一些舊世界靈長類動物感知為甜味，但其他哺乳動物並不喜歡。[1] 莫內林的相對甜度因評估時所參照的甜味劑不同而異，是蔗糖的800到2000倍。據報道，按重量計算，它比7%的蔗糖溶液甜1500-2000倍[10][11][12]；而與5%的蔗糖溶液相比，按重量計算則甜800倍。[13] 莫內林的甜味 onset 較慢，並帶有持久的餘味。像神秘果素（miraculin）一樣，莫內林的甜度也取決於pH值；該蛋白質在pH值低於2和高於9時沒有甜味。將這種甜味蛋白質與填充劑和/或強力甜味劑混合可以減少持久的甜味，並顯示出協同增甜效果。[14]
在低pH值下加熱超過50°C會導致莫內林蛋白質變性，從而失去甜味。[14] 到目前為止，已報道了五種高強度甜味蛋白質：莫內林（1969年）、奇果素（thaumatin）（1972年）、彭塔定（pentadin）（1989年）、馬賓林（mabinlin）（1983年）和布拉澤因（brazzein）（1994年）。[15] 作為甜味劑 莫內林可用於甜味化某些食品和飲料，因為它是一種易溶於水的蛋白質，具有親水性。然而，它的應用可能有限，因為它在高溫條件下會變性，使其不適用於加工食品。它可能適合作為非碳水化合物餐桌甜味劑，特別是對於需要控制糖攝入的糖尿病患者等。[1]
此外，莫內林從果實中提取成本高昂，且這種植物難以種植。目前正在研究替代生產方法，例如化學合成和在微生物中表達。例如，莫內林已成功在酵母（Candida utilis）中表達[16]並通過固相法合成。[17] 通過酵母生產的合成莫內林被發現比0.6%的糖溶液甜4000倍。 法律問題是其作為甜味劑廣泛使用的主要障礙，因為莫內林在歐盟或美國沒有合法地位。然而，它在日本被批准為一種無害的食品添加劑，根據日本厚生勞動省發布的現有食品添加劑清單（由JETRO以英文發布）。

參考文獻

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 PDB 2O9U; Hobbs JR, Munger SD, Conn GL. Monellin (MNEI) at 1.15 A resolution. Acta Crystallographica Section F. March 2007, 63 (Pt 3): 162–7. PMC 2330190 可免費查閱. PMID 17329805. doi:10.1107/S1744309107005271. 
  2. ^ GE Inglett, JF May. Serendipity berries - Source of a new intense sweetener. J Food Sci 1969, 34:408-411.
  3. ^ 3.0 3.1 Morris JA, Martenson R, Deibler G, Cagan RH. Characterization of monellin, a protein that tastes sweet. J. Biol. Chem. January 1973, 248 (2): 534–9. PMID 4684691. doi:10.1016/S0021-9258(19)44407-4 可免費查閱. 
  4. ^ Expasy - ProtParam. web.expasy.org. [2025-06-06]. 
  5. ^ Expasy - ProtParam. web.expasy.org. [2025-06-06]. 
  6. ^ UniProt. UniProt. [2025-06-06]. （原始內容存檔於2025-01-18） （英語）. 
  7. ^ Ogata C, Hatada M, Tomlinson G, Shin WC, Kim SH. Crystal structure of the intensely sweet protein monellin. Nature. 1987, 328 (6132): 739–42. Bibcode:1987Natur.328..739O. PMID 3614382. S2CID 4323370. doi:10.1038/328739a0. 
  8. ^ [[suspicious link removed] UniProtKB/Swiss-Prot database entry #P02881]
  9. ^ [[suspicious link removed] UniProtKB/Swiss-Prot database entry #P02882]
  10. ^ Kim NC, Kinghorn AD. Highly sweet compounds of plant origin. Arch. Pharm. Res. December 2002, 25 (6): 725–46. PMID 12510821. S2CID 2265958. doi:10.1007/BF02976987. 
  11. ^ Gelardi, Robert C.; Nabors, Lyn O'Brien. Alternative sweeteners. New York: M. Dekker. 1991. ISBN 0-8247-8475-8. 
  12. ^ AD kinghorn and CM Compadre. Less common high-potency sweeteners. In Alternative Sweeteners: Second Edition, Revised and Expanded, L O'Brien Nabors, Ed., New York, 1991. ISBN 0-8247-8475-8.
  13. ^ 美國專利4122205 (PDF 版本)（於1978年10月24日註冊）Burge MLE, Nechutny Z——Sweetening compositions containing protein sweeteners。 
  14. ^ 14.0 14.1 Nabors, Lyn O'Brien; Lyn O'Brien-Nabors. Alternative sweeteners / edited by Lyn O'Brien Nabors. New York, N.Y: Marcel Dekker. 2001. ISBN 0-8247-0437-1. 
  15. ^ Biopolymers. Volume 8. Polyamides and Complex Proteinaceous Materials II. Sweet-tasting Proteins. I Faus and H Sisniega. p203-209. 2004. Eds. Wiley-VCH. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） ISBN 3-527-30223-9.
  16. ^ XL Zhang, T Ito, K Kondo, T Kobayashi and H Honda. Production of single chain recombinant monellin by high cell density culture of genetically engineered Candida utilis using limited feeding of sodium ions. Journal of Chemical Engineering of Japan 2002. 35: 654-659.
  17. ^ M Kohmura, T Mizukoshi, N Nio, EI Suzuki and Y Ariyoshi. Structure–taste relationships of the sweet protein monellin. Pure Appl. Chem., Vol. 74, 1235-1242, 2002.

外部連結

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*  維基共享資源上的相關多媒體資源：莫內林
* 莫內林，PDB每月分子
* PDB中UniProt可用的所有結構信息之概述：P02881 (莫內林A鏈) 在PDBe-KB（英語：PDBe-KB）。
* PDB中UniProt可用的所有結構信息之概述：P02882 (莫內林B鏈) 在PDBe-KB（英語：PDBe-KB）。
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