食品中苦味受体激动剂的化学信息学观点
Journal of Agricultural and Food Chemistry，JAFC （IF2020：5.279）
背景
1、在人体中，苦味是由25个苦味受体TAS2Rs介导的，它们属于G蛋白偶联受体的超家族。含有苦味的食物化合物不仅能够影响人们对食物的选择和偏好，而且由于味觉外苦味受体(TAS2Rs)的调节，可能对人体产生系统性影响。
2、研究苦味食品化合物与TAS2Rs的相互作用是解开其对健康复杂影响的关键一步，并为合理设计食品配方或药物的新添加剂铺平道路。
3、本研究收集了一种食物苦味化合物，并获得了其对TAS2Rs的体外活性数据。通过支架分解和化学空间分析分析TAS2R亚型特异性激动剂的模式，提供了食物苦味剂和TAS2Rs之间的关联的详细特征。
4、本文分析的化合物数量(133种)仍然很低，但由于单个化合物的分离和TAS2Rs的体外检测，预计在食品中识别出的TAS2R激动剂数量将会非常高，可将进一步研究和细化苦味物质与其受体之间的关系。
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方法及结果
图2：本研究收集和分析的三个数据集的维恩图：自然来源的TAS2R激动剂(淡蓝色)，食物来源的TAS2R激动剂(蓝色)，以及食物来源的经测试过的TAS2R激动剂 (深蓝色)
图3：Receptor promiscuity indexes of bitter taste receptors toward the food all-TAS2R-tested agonists’ set. 对于食物来源经测试过的TAS2R激动剂的集合的苦味受体混杂指数。浅蓝色的条形图表示激活单个TAS2R的化合物数量除以分子总数；灰色条代表每个受体的独特支架(unique scaffolds)数量除以独特支架总数
图4：描述食物中苦味化合物与苦味受体之间联系的冲击图。在左侧，受体是根据它们的混杂性排序的(即激活每个TAS2R的化合物的数量)；在右侧，化合物(食物来源经测试过的TAS2R激动剂的集合)根据它们的混杂性排序的(即每种化合物可以激活多少受体)。流的不同颜色表示与化合物相关联的超类(图的中心节点 )
图5：食物来源经测试过的TAS2R激动剂的t-SNE图。化合物根据ClassyFire超类来着色，当属于食物来源经测试过的TAS2R激动剂的集合时，其大小更大
图6：TAS2R40, TAS2R39, TAS2RS, TAS2R38和TAS2R16受体空间
图7：A) t-SNE根据化合物的混杂性来绘制化合物的颜色和大小:黑色的混杂化合物(激活5个以上的受体)，中间化合物(3个和4个受体)和选择性苦味化合物(1个和2个受体)。(B)最混杂的化合物，即奎宁、苦杏仁苷、EGCG和咖啡因的化学结构
研究结论
关于食物中TAS2R激动剂的数据收集及其分析提供了当前数据的化学重组，并更清晰地描绘了食物苦味化合物及其受体之间的联系。
● 创新性/应用前景
1. 对TAS2R激动剂模式的分析提供了食物苦味化合物和TAS2R之间关联的详细表征，并为越来越多的食物苦味化合物提供了一个化学信息学框架。
2. 研究结果会加深人们对食物中的TAS2R激动剂的认识，并可能为检测对健康有潜在有益影响的生物分子提供机会。
参考文献
Chemoinformatics View on Bitter Taste Receptor Agonists in Food
https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c05057
专 家 简 介
Angela Bassoli，意大利米兰大学食品、环境和营养科学系，研究方向为食品风味化学与化学传感。
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