Нисин: Nissin Nissin — Nissin — Nissin Russia
Главная—Каталог Nissin
|
Nissin Food Products: мировой успех японской лапши
Впервые лапша быстрого приготовления появилась в Японии более 50 лет назад. В наши дни общий мировой объем спроса на неё составляет 98,2 млрд. порций в год. Благодаря каким технологиям появился продукт питания, который можно приготовить, просто залив его кипятком? В нашей статье – секреты производства и технологий из первых рук!
Куриная лапша, вышедшая в продажу в 1958 г. Прозрачное окно посередине пакета позволяет увидеть его содержимое.
Неприхотливая к условиям хранения и удобная в приготовлении сухая лапша стала неотъемлемым спутником нашей жизни. После того, как в 1958 году её изобрёл основатель компании Nissin Food Products (префектура Осака) Андо Момофуку, «быструю» лапшу стали производить как в Японии, так и за её пределами, и в наши дни она известна во всём мире. Данные Всемирной ассоциации лапши быстрого приготовления (WINA) свидетельствуют, что мировой годовой спрос на этот продукт составляет 98,2 млрд. порций (2011 г.). Вдумайтесь в эту цифру, ведь это почти 100 миллиардов порций в год! Мировыми лидерами по общему объему потребления лапши в год являются Китай и Индонезия, а по годовому объему потребления на душу населения на первое место вышла Южная Корея (74,1 порции/чел).
Просто залей кипятком!
Какие технологии помогли сократить нам процесс приготовления еды до минимума – добавления кипятка в полуфабрикат? Секрет производственного процесса – специальный метод мгновенной сушки лапши в раскаленном масле.
Соломинка куриной лапши в разрезе
Слева: лапша перед обработкой, приготовленная на пару. В центре: лапша после обработки – влага испарилась, соломинка стала пористой. Справа: лапша, залитая кипятком – попадающий в полости кипяток всего за несколько минут доводит лапшу до готовности
Первая в мире лапша быстрого приготовления, разработанная основателем компании Nissin Food Products Андо Момофуку, – это куриная лапша Chicken Ramen. Сначала лапшу вымешивали из пшеничной муки, затем обрабатывали паром и придавали вкус, после чего бросали в раскаленное до 160℃ масло на 2 минуты. При обработке маслом содержащаяся в лапше влага мгновенно испарялась, лапша становилась сухой. После испарения влаги лапша становится пористой, как губка. Когда перед едой мы заливаем лапшу кипятком, он проникает в поры, и через несколько минут лапша ничем не отличается от свежесваренной (рис. 1). У данной технологии обработки есть еще одно достоинство – продукт способен храниться при комнатной температуре на протяжении 6 месяцев, так как отсутствие влаги препятствует размножению бактерий.
Содержимое стаканчика с лапшой – квинтэссенция технологий и ноу-хау
Стаканчик с лапшой в разрезе. Лапша как будто зафиксирована посередине стаканчика и плотно прилегает к боковым стенкам. Чем ближе к крышке, тем плотнее слои лапши
Следующим изобретением Андо стала лапша в пластиковом стакане. Впервые эта идея посетила его во время визита в Америку, когда он увидел, как американцы разламывали куриную лапшу на мелкие кусочки, клали их в чашку, заливали кипятком, а затем ели с помощью вилки. Однако для реализации этой идеи возникла необходимость в новых технологиях.
Производимую до сих пор куриную лапшу продавали в обычном пакете, и перед едой заливали кипятком в тарелке, однако попытка придать форму стакана той же самой порции лапши потерпела фиаско – лапша неотвратимо превращалась в комок толщиной 6 см. При обжаривании в масле прежним способом внутренний слой этого комка оставался сырым даже тогда, когда внешний слой был уже готов, причем попытки довести до готовности внутренний слой приводили к подгоранию внешнего. В итоге было найдено новое решение – распускать лапшу в раскаленное масло в металлической посуде в форме усечённого конуса, закрыв её крышкой.
Готовая лапша всплывала, сталкивалась с крышкой и естественным образом приобретала форму тары. Вверх могла всплывать только полностью готовая, равномерно прожаренная лапша. У данной технологии был еще один плюс – при приготовлении лапши потребителем кипяток мгновенно достигал дна, начиная размягчать лапшу снизу. Верхние слои лапши были более плотными, однако по мере приближения ко дну количество свободного пространства возрастало. Кроме того, неожиданно оказалось, что верхний слой достаточно плотный, чтобы складывать на него начинку.
В наши дни изобретенная компанией Nissin Food Products лапша быстрого приготовления реализуется в 80 странах мира. Продукция адаптируется к вкусовым предпочтениям местных потребителей и практически стала частью национальной кухни. Рассмотрим на конкретных примерах, каким образом культура разных стран повлияла на особенности продаваемой лапши. В Европе и Америке продаётся короткая лапша – её удобно есть вилкой и не нужно нарушать местные манеры, сопровождая втягивание длинной горячей лапши прихлюпывающим звуком, – именно такой способ еды является общепринятым в Японии. В Индии лапшу не едят с бульоном, поэтому к ней прилагается специальный густой соус. Продукция, предназначенная для Индонезии, где проживает много приверженцев ислама, изготовлена без применения свинины и сертифицирована по халяльным стандартам.
Разработанные более полувека назад технологии актуальны и в наши дни
Лапша для космонавтов «Спэйс Рам».
В 2005 году компания Nissin Food Products разработала лапшу для космонавтов под названием «Спэйс Рам». Чтобы лапша не разлеталась в условиях невесомости, из нее формировали порции на один глоток и скрепляли их яичным белком. Прилагаемый суп отличался более густой консистенцией, чтобы предупредить растекание. Позаботились и о вкусе – он более чётко выражен по сравнению с обычным «земным» продуктом, так как в условиях невесомости вкусовые ощущения притупляются. Из-за низкого атмосферного давления на борту космического корабля довести воду до кипения невозможно, поэтому разработчикам пришлось изменить пропорции пшеницы и крахмала в рецепте, чтобы для приготовления лапши было достаточно горячей воды температурой 70℃.
Исходя из всего вышесказанного, не будет преувеличением сказать, что японская лапша быстрого приготовления популярна не только на всей нашей планете, но даже в космосе! Мы решили узнать секрет производства «космической» лапши из первых рук – у начальника рекламно-информационного отдела компании Nissin Food Products Мацуо Томонао.
«Дело в том, что при производстве лапши быстрого приготовления для космонавтов используется практически та же самая технология – метод мгновенного высушивания лапши при обжаривании в масле. Изобретённая более полувека назад технология приготовления куриной лапши не утратила своей актуальности и в наше время». Это свидетельствует о том, насколько революционной была эта технология для своего времени. Появившаяся в Японии лапша быстрого приготовления благодаря своей уникальности стала настоящим глобальным продуктом, неотъемлемой частью повседневного рациона людей не только в Японии, но и во всём мире.
Материал подготовила Сато Наруми
(Оригинал статьи опубликован на японском языке 18 апреля 2013 г.)
Тормозные колодки Nissin 2P-202 для мотоцикла Honda в Москве: цена, фото,стоимость
Тормозные колодки Nissin 2P-308ST — предназначены для повседневной эксплуатации разных классов мотоциклов. Устанавливаются на спортивные модели мотоциклов Honda класса спорт и суперспорт, а так-же на дорожные модели мотоциклов и круизёры.
В составе колодок Nissin серии ST, используется синтетический материал, позволяющий добиться высочайших тормозных свойств, при любых погодных условиях.
МОДЕЛЬ HONDA | ГОД ВЫПУСКА | ПЕРЕДНИЕ КОЛОДКИ | ЗАДНИЕ КОЛОДКИ |
RS 125 R | 90- | 2P-202 | |
CB 250 | 92- | 2P-202 | |
CBR 250 RJ-RRR | 88-94 | 2P-202 | 2P-204 |
CBR 250 RR | 90-94 | 2P-202 | 2P-204 |
Jade 250 | 91- | 2P-202 | 2P-204 |
VT 250 Spada | 88- | 2P-202 | 2P-204 |
VTR 250 | 0 | 2P-202 | 2P-204 |
VTZ 250 Xeluis | 92- | 2P-202 | 2P-204 |
CB-1 (CB 400F) | 89- | 2P-202 | 2P-204 |
CB 400 SF Super Four | 92- | 2P-202 | 2P-204 |
CBR 400 RR Tri-Arm | 88 | 2P-202 | 2P-204 |
CBR 400 RR Gull-Ar | 90 | 2P-202 | 2P-204 |
CBR 400 RRJ-RRR | 90- | 2P-202 | 2P-204 |
CB BOO F Hornet | 98- | 2P-202 | 2P-244 |
CBF 600 S | 04- | 2P-202 | 2P-244 |
CBR 600 F S/W | 95-98 | 2P-202 | 2P-244 |
MTV 600 J/K/M Revere | 88-93 | 2P-202 | 2P-204 |
NTV 600 Hawk | 88-92 | 2P-202 | |
VT 600 C Shadow | 94- | 2P-202 | |
NTV650 | 88- | 2P-202 | 2P-204 |
VFR 700 Interceptor | 88- | 2P-202 | 2P-281 |
CB 750 F2 Seven Fifty | 92- | 2P-202 | 2P-244 |
CBR 750 FJ | 88- | 2P-202 | 2P-281 |
VFR 750 F J-P | 88-93 | 2P-202 | 2P-281 |
VFR 750F (RC 36) | 94-97 | 2P-202 | 2P-281 |
PC 800 | 88- | 2P-202 | |
CB 1000 B Super Four | 92 | 2P-202 | 2P-281 |
CBR 1000 FK-FN | 89-92 | 2P-202 | 2P-281 |
ST1100 Pan European | 90- | 2P-202 | 2P-281 |
ST1100 AN-AS ABS/TCS | 92-95 | 2P-202 | 2P-281 |
VT 1100 C | 94- | 2P-202 | |
VT 1100 ACE | 95- | 2P-202 | 2P-244 |
VT 1100 C3 | 98- | 2P-202 | 2P-244 |
GL 1500 C F6C | 96- | 2P-202 | 2P-281 |
Написать отзыв
Пока что отзывов нет, станьте первым!
Натуральный пищевой консервант пептид низин может взаимодействовать с человеческим ACE2-рецептором шиповидного белка SARS-CoV-2
- Список журналов
- Коллекция Elsevier для чрезвычайных ситуаций в области общественного здравоохранения
- PMC7598437
Вирусология. 2021 2 января; 552: 107–111.
Published online 2020 Oct 28. doi: 10.1016/j.virol.2020.10.002
, a , b , a , c, ∗ and a, ∗∗
Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензии Отказ от ответственности
- Дополнительные материалы
Низин, пищевой противомикробный пептид, продуцируемый молочнокислыми бактериями, был исследован на предмет возможного взаимодействия с человеческим рецептором ACE2 (hACE2), сайт где связывается спайковый белок SARS-CoV-2. Среди восьми исследованных вариантов низина низин H, низин Z, низин U и низин A продемонстрировали значительную аффинность связывания с hACE2, более высокую, чем у RBD (домен связывания рецептора) шиповидного белка SARS-CoV-2. Молекулярное взаимодействие низина с hACE2 исследовали с помощью моделирования гомологии и изучения стыковки. Кроме того, эффективность связывания наиболее мощного низина H оценивали посредством взаимодействия комплекса hACE2:низин H с RBD (рецептор-связывающим доменом) SARS-CoV-2 и комплекса hACE2:RBD с низином H. Здесь низин H действовал как потенциальный конкурент RBD за доступ к рецептору hACE2. Исследование впервые показывает, что пищевой консервант низин, используемый во всем мире, может связываться с hACE2.
Ключевые слова: Низин, SARS-CoV-2, COVID-19, человеческий рецептор ACE2, молекулярная стыковка, терапия
Продолжающаяся глобальная вспышка COVID-19, тяжелого опасного для жизни инфекционного респираторного заболевания, коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) резко повлиял на жизнь людей, вызвав более восемнадцати миллионов случаев заражения во всем мире (https://coronavirus.jhu.edu/map.html). До сих пор нет конкретных противовирусных препаратов для лечения COVID-19., но во всем мире предпринимаются активные усилия. Хотя вакцины считаются самым мощным оружием в борьбе с вторжением вирусов, может пройти довольно много времени, прежде чем лабораторные исследования приведут к их успешному применению на людях. Учитывая острый кризис пандемии COVID-19, существует острая необходимость в разработке эффективных противовирусных терапевтических средств для профилактики и лечения COVID-19. Общепризнанно, что шиповидный белок на внешней поверхности SARS-CoV-2 является решающим фактором распознавания для его прикрепления и проникновения в клетки-хозяева (Shang et al., 2020). Вирусная инфекция у людей инициируется связыванием RBD (рецептор-связывающего домена) шиповидного белка с рецептором человеческого ангиотензинпревращающего фермента 2 (hACE2) (Wang et al., 2020). Таким образом, терапевтический агент, который блокирует hACE2, может предотвращать взаимодействие шиповидного белка SARS-CoV-2 и, таким образом, может уменьшать возникновение инфекции. Хотя небольшие небелковые молекулы обычно предпочтительны в качестве терапевтических средств, они не эффективны в блокировании белок-белковых взаимодействий (PPI), особенно там, где на границе раздела может отсутствовать глубокий карман связывания (Arkin et al., 2014). Напротив, пептиды больше подходят для разрушения ИПП, специфически взаимодействуя с интерфейсами. Что еще более важно, небольшие пептиды обладают сниженной иммуногенностью (Sorolla et al. , 2020). Следовательно, пептиды потенциально являются идеальными кандидатами для применения в качестве новых терапевтических средств. Все недавно описанные пептиды являются небольшими, синтетическими и дорогостоящими и не дали многообещающих результатов против SARS-CoV-2 (Du et al., 2005). Пептиды, недавно разработанные компьютерным путем (Han and Král, 2020) против SARS-CoV-2, должны быть синтезированы до практического применения, поэтому такие пептиды не являются натуральными и не пригодными для пищевых продуктов.
В настоящем исследовании предпринята попытка изучить способность низина А пищевого качества и его природных вариантов блокировать взаимодействие между hACE2 и шиповидным белком SARS-CoV-2, ключевой этап инициирования заболевания COVID-19. Низин, пентациклический антибактериальный пептид с 34 остатками, продуцируется некоторыми штаммами Lactococcus lactis пищевого качества, широко используемыми для производства сыра (Fox and Wood, 1971; Lubelski et al., 2008; Juncioni et al. , 2009). . Низин принадлежит к группе катионных пептидных противомикробных препаратов, которые в совокупности называются лантибиотиками типа A (I) (Smith and Hillman, 1016). Впервые он был обнаружен в ферментированных молочных культурах и в настоящее время во всем мире используется в качестве натурального и безопасного пищевого консерванта в различных пищевых продуктах по всему миру, таких как плавленый сыр, молочные десерты, молоко, ферментированные напитки, мясо и консервы (Hurst, 1981; Фонс и др., 2009 г.; Митра и др., 2011). Он был одобрен Европейским союзом (E234), Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), а также Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). В настоящее время низин лицензирован более чем в 50 странах (Shin et al., 2015). Из-за высокого профиля безопасности за последние 40 лет использования и его сильного антимикробного действия в отношении широкого спектра порчи пищевых продуктов и патогенных бактерий низин широко изучался. Он также имеет множество применений в биомедицине, включая бактериальные инфекции, рак, заболевания полости рта и другие области ветеринарии и исследований (Shin et al., 2015). С момента открытия низина А было обнаружено восемь природных вариантов низина, включая низин А, Z, F, Q, H, U, U2 и P (Garcia-gutierrez et al., 2020). Организмы, продуцирующие низин Z, очень распространены в природе (Mitra et al., 2011; Vos et al., 19).93). В настоящем исследовании были проанализированы структуры восьми вариантов низина. Все низиновые пептиды были выровнены, чтобы показать их идентичность, и смоделированы на веб-сервере SWISS-Model. hACE2 и домен RBD 2019-CoV-2 также были смоделированы на той же платформе, чтобы повысить приемлемость структур. Все пептиды и RBD стыковали с hACE2 с использованием сервера HADDOCK. Аффинность связывания пептидов исследовали с помощью анализа стыковки на основе Z-показателя, аффинности связывания и площади скрытой поверхности. Структурно низин представляет собой уникальную молекулу, содержащую необычные аминокислоты, в том числе дегидроаланин и дегидробутирин, образующиеся в результате дегидратации остатков серина и треонина соответственно. Эти два остатка стерео- и регио-специфически связаны с тиоловой группой цистеинов с образованием лантионина и β-метиллантионина, введенных ферментативно на посттрансляционном уровне (Cotter et al., 2012). Таким образом, низин представляет собой пентациклический пептид с тиоэфирным мостиком. Кристаллическая структура низина не разработана. Молекула пептида принимает различные конформации в зависимости от окружающей среды. Структура низина не может быть описана в терминах регулярных элементов вторичной структуры из-за наличия кольцевых систем, в которые включено 65% остатков. Однако структура ЯМР доступна в базе данных PDB, которая использовалась в этом исследовании в качестве шаблона для создания модельных структур вариантов низина. ЯМР-структура низина определила два структурированных домена: N-концевой домен (остатки 3–19), содержащие три лантиониновых кольца, А, В и С; и С-концевой домен (остатки 22–28), содержащий два переплетенных лантиониновых кольца, пронумерованных D и E (Hilbers, 1996). Эти домены окружены областями, демонстрирующими структурную гибкость. Все четырехостаточные кольца B, D и E низина имеют структуру β-витка, которая замкнута тиоэфирной связью. Остовы колец B и D образуют β-витки типа I1. С-концевой домен состоит из трех последовательных β-витков. Данные ЯМР помогут нам найти остатки низина, взаимодействующие с hACE2.
В настоящем исследовании предпринята попытка оценить потенциал вариантов низина взаимодействовать с hACE2 путем прогнозирования сайта связывания низина с использованием расчета стыковки низина-hACE2 с ЯМР-структурой низина в базе данных PDB. Это первый отчет о способности широко используемого пищевого антибактериального пептида низина связываться с hACE2 и о возможности использования низина в качестве терапевтического средства против COVID-19. Работа имеет большое значение для поиска решения по предотвращению заражения новым коронавирусом SARS-CoV-2.
2.1. Интеллектуальный анализ данных и сопоставление
Аминокислотные последовательности восьми вариантов низина: низин Z (инвентарный номер: {«type»:»entrez-protein»,»attrs»:{«text»:»ABV64387. 1″,»term_id»: «157683273»,»term_text»:»ABV64387.1″}}ABV64387.1), низин А (инвентарный номер: {«type»:»entrez-protein»,»attrs»:{«text»:»AAA26948.1 «,»term_id»:»530218″,»term_text»:»AAA26948.1″}}AAA26948.1), низин F (инвентарный номер: {«type»:»entrez-protein»,»attrs»:{«text «:»ABU45463.1″,»term_id»:»156072281″,»term_text»:»ABU45463.1″}}ABU45463.1), низин Q (инвентарный номер: {«type»:»entrez-protein»,» attrs»:{«текст»:»ADB43136.1″,»term_id»:»283825779″,»term_text»:»ADB43136.1″}}ADB43136.1), низин H (инвентарный номер: {«type»:»entrez-protein»,»attrs»:{«text»:»AKB95119.1″, «term_id»:»806476874″,»term_text»:»AKB95119.1″}}AKB95119.1), низин U (инвентарный номер: {«type»:»entrez-protein»,»attrs»:{«text»: «Q2QBT0″,»term_id»:»122546963″,»term_text»:»Q2QBT0″}}Q2QBT0.1), низин U2 (инвентарный номер: {«type»:»entrez-protein»,»attrs»:{«text «:»ABO32538.1″,»term_id»:»130845708″,»term_text»:»ABO32538.1″}}ABO32538.1), низин P (инвентарный номер: {«type»:»entrez-protein»,» атрибуты»:{«текст»:»WP_105156946. 1″,»term_id»:»1353762885″,»term_text»:»WP_105156946.1″}}WP_105156946.1) были получены из базы данных Genbank (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/). Полноразмерная аминокислотная последовательность ACE-2 Homo sapiens (инвентарный номер: {«type»:»entrez-protein»,»attrs»:{«text»:»NP_001358344.1″,»term_id»:»1700998532 «,»term_text»:»NP_001358344.1″}}NP_001358344.1) и спайковый белок SARS-CoV-2 (номер доступа:{«type»:»entrez-protein»,»attrs»:{«text»: «YP_009724390.1», «term_id»: «1796318598», «term_text»: «YP_009724390.1»}}YP_009724390.1) были получены из NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/ ). Множественное выравнивание последовательностей (MSA) вариантов низина проводили с использованием веб-сервера ClustalW of Clustal Omega Европейского института биоинформатики (EMBL-EBI) (Park et al., 2019). Программное обеспечение Esprit 3 (Robert and Gouet, 2014) использовалось для представления MSA с использованием алгоритма BLOSUM 62.
2.2. Моделирование гомологии
Модели гомологии всех вариантов низина были созданы с использованием веб-сервера SWISS-MODEL (Waterhouse et al. , 2018) с использованием низина Z (SMTL ID:1wco.1) в качестве шаблона. Стереохимические свойства каждой из моделей оценивали по графику Рамачандрана с использованием сервера Volume, Area, Dihedral Angle Reporter (VADAR) (Willard et al., 2003) (рис. S1). Точно так же RBD (рецепторсвязывающий домен) шиповидного белка SARS-CoV-2 и рецептора hACE2 был смоделирован с использованием SMTL ID: 6lzg.1 и SMTL ID: 6m18.1 соответственно. Все модели вариантов низина были наложены друг на друга для определения их структурных различий с использованием матрицы оценки чтения в программном обеспечении PyMOL. (Пиолекулярный график).
2.3. Молекулярная стыковка
Молекулярная стыковка была проведена для проверки аффинности связывания всех вариантов низина с hACE2. Чтобы понять сравнительную силу связывания, было проведено множественное докинг между комплексом hACE2:низин H с RBD SARS-CoV-2 и комплексом hACE2:RBD с низином H. Программное обеспечение для сольватированного докинга HADDOCK (Melquiond et al. , 2016) был использован без каких-либо ограничений для такого исследования. Наиболее надежная модель была выбрана по наименьшему значению оценки HADDOCK. Оценка рассчитывается как
Показатель HADDOCK = 1,0 * Evdw +0,2 * Eelec +1,0 * Edesol +0,1*Eair,
, где Evdw — межмолекулярная ван-дер-ваальсова энергия, Eelec — межмолекулярная электростатическая энергия, Edesol — эмпирическая энергия десольватации. Для докинга были выбраны остатки активного сайта hACE2 (K31, E35, D38, M82), ответственные за связывание шипа RBD. Остатки, окружающие активные локусы, считались пассивными. Взаимодействующие остатки были визуализированы с помощью студии Discovery. (SYSTÈMES, 2017) Веб-сервер лаборатории Prodigy@Bonvin (Xue et al., 2016) использовался для расчета Δ G для прогнозирования сродства низина H к hACE2 при 25 °C, при этом другие параметры оставались в условиях по умолчанию. Общий средний показатель гидропатии hACE2 был рассчитан с помощью веб-сервера ExapassyProtparam. (Gasteiger et al. Walker, 2005)
3.1. Выравнивание последовательностей и структур
При множественном выравнивании последовательностей ( ) аминокислотных остатков восьми вариантов низина (низин A, Z, Q, H, P, U, U2 и F), низин Z имеет 82,35% сходства аминокислотной последовательности с низином H, тогда как низин P, U, U2, Q и F делили только 70,97%, 67,74%, 67,74%, 76,47% и 79,41% соответственно с низином Н (таблица S2). Было обнаружено, что низин А тесно связан с низином Z (97,06% идентичности) с разницей только в одной аминокислоте (His27Asn). Напротив, низин Н отличается от низина А пятью различными аминокислотами в положениях 1, 6, 18, 21 и 31 с идентичностью 85,29%. Низин Р короче низина Н (34 остатка) на три остатка от С-конца. Низин H отличается от низина F на 7 остатков: F1I, M6L, T18G, Y21 M, h37 N, I30V и K31H. Низин Q отличается от низина Н наличием изолейцина, лейцина, валина, глицина, лейцина, аспарагина, валина и гистидина в положениях 1, 6, 15, 18, 21, 27, 30 и 31 соответственно. Низин U и U2 отличались от низина Н десятью аминокислотами. Остаточная доступность поверхности присутствует в нижней части выравнивания ().
Открыть в отдельном окне
Множественное выравнивание последовательностей вариантов низина (низин P, низин U, низин U2, низин H, низин Q, низин F, низин Z, низин A). Остатки, выделенные красным цветом, сохраняются среди восьми вариантов низина. Доступные на поверхности области (темно-синие) и заглубленные области (светло-голубые) схематично показаны внизу.
3.2. Моделирование гомологии
Модельные структуры всех вариантов низина, hACE2, RBD спайкового белка, построенные с использованием веб-сервера SWISS-MODEL, были проверены на стериохимические свойства с использованием графика Рамачандрана (рис. S2). Мы учитывали количество аминокислот в запрещенных областях, за исключением глицина и пролина из-за их хиральности и иминогруппы соответственно. Гомологическая модель низина P и U2 не содержала запрещенных аминокислот. Низин H и U имел только один остаток в запрещенной области, тогда как два остатка были обнаружены в запрещенной области для низина A, F, Q и Z. СКО (С-альфа) для всех наложенных вариантов низина было найдено 0,19.1. Это означает, что все модели низина были структурно подобны друг другу. Эффективность связывания низинов с hACE2 дополнительно оценивали в исследованиях докинга.
3.3. Молекулярный докинг
Лучшая модель HADDOCK вариантов низина в комплексе с hACE2 была проанализирована по трем параметрам , а именно . Z-оценка, площадь скрытой поверхности и аффинность связывания. Z-оценка указывает, сколько стандартных отклонений от среднего значения кластера находится в терминах оценки (чем больше отрицательных значений, тем лучше). Z-показатель RBD hACE2-SARS-CoV-2, hACE2-низин A, hACE2-низин Z, hACE2-низин H, hACE2-низин Q, hACE2-низин U, hACE2-низин U2, hACE2-низин F и hACE2 -низин P был предсказан как -1,5, -1,6, -1,9, -2,1, -1,4, -1,7, -0,8, -1,4 и -1,5. Следовательно, как низин H, так и низин Z были самыми низкими, чем остальные варианты низина, а также RBD шиповидного белка. Площадь скрытой поверхности низина Z и низина H с hACE2 была выше, 2332,4 Å 2 и 2395,1 Å 2 соответственно, в отличие от 2092 Å 2 для RBD. Это говорит о том, что низин H и низин Z обладают большей эффективностью связывания с hACE2.
Аффинность связывания стыкованных структур всех восьми вариантов низина в комплексе с hACE2 рассчитывали как ΔG, полученное в результате анализа с помощью Prodigy для каждого комплекса, по сравнению с RBD шиповидного белка SARS-CoV-2. ΔG hACE2-SARS-CoV-2, hACE2-низин A, hACE2-низин Z, hACE2-низин H, hACE2-низин Q, hACE2-низин U, hACE2-низин U2, hACE2-низин F и hACE2-низин P составляла -11 ккал/моль, -10,6 ккал/моль, -10,8 ккал/моль, -11,3 ккал/моль, -10,5 ккал/моль, -10,5 ккал/моль, -12,3 ккал/моль, -12,5 ккал/моль и -11,4 Ккал/моль соответственно. Таким образом, ΔG hACE2-низина Z и hACE2-низина H намного выше, что придает сильную аффинность связывания, чем у hACE2-RBD. Показатель GRAVY для низина A, Z, H, Q, U, U2, F, P и RBD-SARS- CoV-2 был рассчитан как 0,415, 0,406, 0,185, 0,524, 0,542, 0,439. , 0,171, 0,185, -0,258 соответственно ( ). Судя по оценке GRAVY всех вариантов низина, низин H оказался более гидрофильным, чем низин A и низин Z, и, таким образом, будет более эффективно взаимодействовать с гидрофобной бороздкой hACE2, чем другие варианты низина.
Таблица 1
Сравнительная аффинность взаимодействия между вариантами низина и ACE2 человека.
Взаимодействие молекул ACEII | Сродство связывания (ΔG ккал/моль) | GRAVY | Z score | Burried surface area(Å 2 ) |
---|---|---|---|---|
RBD SARS-CoV-2 | −11.0 | −0.258 | −1.5 | 2092. 0 |
Nisin H | − 11.3 | 0.185 | −2.1 | 2395.1 |
Nisin Z | −10.8 | 0.406 | −1.9 | 2332.4 |
Nisin A | −10.6 | 0.415 | −1.6 | 2311.8 |
Nisin U | −12.3 | 0. 542 | −1.7 | 2347.5 |
Nisin U2 | −12.5 | 0.439 | −0.8 | 2192.8 |
Nisin F | −11.4 | 0.171 | −1.4 | 2377.8 |
Nisin Q | −10.5 | 0.524 | −1.4 | 2297.7 |
Nisin P | −12,6 | 0,185 | -1,5 | 2190,3 |
Открыто в отдельном окне
от Decking Analysis. Взаимодействующие остатки и атомы приведены в (табл. S1). Водородные связи (K31:C19, K31:T13, K31:K12, E35:K12, E35:C19, E35:N20, D38:K22, D38:C27, M82:C7, K353:N27) и гидрофобные связи (M82: I4, M82:C7, K31:C19, Y83:C7, K353:C28) являются основной связывающей силой для взаимодействия hACE2-низинZ. Взаимодействующие остатки низина Z были предсказаны как I4, C7, K12, T13, C19., N20, K22 и C27. Все взаимодействующие остатки низина Z имеют гидрофильную природу. Остатки низина H, взаимодействующие с hACE2, включают водородную связь T13:K31, C19:K31, K12:K31, T8:K31, P9:K31, K12:E35, K22:D38, N20:E35, C26:D38, h37. :D38, C28:K353, T23:K353 ( ) и гидрофобной связи C19:K31 и Y21:K31, C7:M82, A24:K353, C26:K353, C28:K353. Среди всех этих взаимодействующих остатков Т8, Р9, С11, К12, Т13, С19, К22, С26 были высококонсервативными среди всех вариантов низина. Подобно RBD, доступные на поверхности гидрофильные остатки, T8, P9, C11, K12, T13, K22 и C26, как было обнаружено, участвуют в связывании с гидрофобной бороздкой hACE2. Было обнаружено, что низин Z и низин H распознают пять общих остатков (K31, E35, D38, M82, K353) в hACE2, которые также распознаются RBD спайка.
Открыть в отдельном окне
Купированная структура человеческого-ACE2 и низина Н; интерфейс связывания с взаимодействующими остатками указан в прямоугольнике (A) и дополнительно увеличен (B), чтобы показать взаимодействующие остатки. Низин H и человеческий-ACE2 выделены красным и желтым цветом соответственно.
Эффективность связывания предварительно сформированного комплекса hACE2:низин H определяли путем конкурентного третичного докинга с RBD SARS-CoV-2 ( ). Поскольку низин H уже занял остатки активного сайта hACE2 с сильной водородной связью и гидрофобными взаимодействиями (таблица S3), RBD SARS-CoV-2 не мог получить доступ к активным остаткам hACE2 с разумной эффективностью, преодолев силу связывания Взаимодействие hACE2:низин H с ΔG -11,3 ккал/моль (аффинность связывания комплекса RBD:hACE2 составляет -11 ккал/моль). Напротив, когда низину Н давали возможность взаимодействовать с комплексом hACE2:RBD, было обнаружено, что низин H может взаимодействовать с активными остатками (K31 и M82) hACE2 из комплекса hACE2:RBD (таблица S4). Низин H, будучи более сильным кандидатом, может вмешиваться во взаимодействие между RBD-hACE2. Существует высокая вероятность того, что низин сможет конкурентно вытеснить связанный SARS-CoV-2 из-за его более высокой аффинности связывания с рецептором ACE2 по сравнению с вирусом. Кроме того, низин является несинтетической молекулой и имеет меньший размер, что обеспечивает высокую биодоступность. Основываясь на этом исследовании, мы предполагаем, что низины H, Z, A и U могут быть подходящим конкурентом RBD SARS-CoV-2 из-за наличия такого же связывающего участка в hACE2. Недавно было сообщено о нескольких пептидах, разработанных компьютерным путем для нацеливания на спайковый белок SARS-CoV-2 (Han and Král, 2020; Baig et al., 2020) в качестве стратегии предотвращения их взаимодействия с рецептором ACE 2 для борьбы с COVID-19. инфекционное заболевание. С точки зрения применения было бы выгодно использовать низин в качестве эффективного варианта лечения по сравнению с разработанными пептидами, о которых сообщается, по нескольким причинам, включая его естественное происхождение, статус пищевого качества, чрезвычайную стабильность и простоту производства путем микробной ферментации, экономическую эффективность, доставку. при высокой концентрации и т. д. Однако для подтверждения связывания низина с hACE2 требуется дальнейшая экспериментальная проверка.
Открыть в отдельном окне
Конкурентное взаимодействие RBD SARS-CoV-2, hACE2 и низина H. (A) Комплекс hACE2:низин H был состыкован с RBD SARS-CoV-2. Синие ленты представляют RBD SARS-CoV-2, красные ленты представляют низин H, а желтые ленты представляют hACE2. (C) Комплекс hACE2:RBD был состыкован с низином H. Синие ленты представляют собой RBD SARS-CoV-2, красные ленты представляют собой низин H, а желтые ленты представляют собой hACE2 (B) и (D) представляют собой увеличенные структуры (A) и (C). ), соответственно, чтобы показать взаимодействующие остатки.
Среди всех проанализированных вариантов низина низин Z, низин A, низин U и низин H оказались наиболее эффективными во взаимодействии с рецептором поверхности эндотелиальных клеток человека hACE2, сайтом, где RBD шипа SARS-CoV-2 связывается, чтобы инициировать инфекцию. По сравнению с RBD вирусного шиповидного белка низин связывается с рецептором hACE2 с более высокой аффинностью. Низин, являющийся пептидом с низкой молекулярной массой и легко биодоступный в системе, ожидается, что его связывание с hACE2 преобладает над возможностью взаимодействия RBD спайка SARS-CoV-2 и может по существу исключить проникновение вируса в клетку-хозяина. Поскольку низин является термостабильным натуральным пептидом пищевого качества, его можно производить экономически эффективно даже в больших количествах путем микробной ферментации, настоящая работа вызовет больший интерес у исследователей к разработке новой стратегии лечения COVID-19 на основе низина. , либо через пероральные или назальные аппликации. Однако необходима дальнейшая экспериментальная проверка, чтобы определить его дозы и механистическое применение для проверки конкуренции низина и шиповидного белка SARS-CoV-2 за доступ к человеку.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Мы искренне признательны за исследовательский грант (BT/PR16246/GET/119/73/2016), полученный от DBT, Департамент биотехнологии, правительство. Индии, Нью-Дели.
Приложение А Дополнительные данные к этой статье можно найти в Интернете по адресу https://doi.org/10.1016/j.virol.2020.10.002.
RB курировал, анализировал и интерпретировал данные. AMG помогала в стыковочных исследованиях. С. Митра, С. Мандал и SRB руководили работой. Все авторы пишут, рецензируют и редактируют рукопись.
Следующие данные являются дополнительными к этой статье:
Мультимедийный компонент 1:
Щелкните здесь для просмотра. (290K, pdf) Мультимедийный компонент 1
- Аркин М.Р., Тан Ю., Уэллс Дж.А. Низкомолекулярные ингибиторы белок-белковых взаимодействий: на пути к реальности. хим. биол. 2014;21:1102–1114. doi: 10.1016/j.chembiol.2014.09.001. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Baig M.S., Alagumuthu M., Rajpoot S., et al. Идентификация потенциального пептидного ингибитора SARS-CoV-2, нацеленного на его проникновение в клетки-хозяева. Наркотики Р. 2020; 20:161–169. doi: 10.1007/s40268-020-00312-5. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Коттер П.Д., Росс Р.П., Хилл С. Бактериоцины — жизнеспособная альтернатива антибиотикам? Нац. Преподобный Микробиолог. 2012;11:95–105. doi: 10.1038/nrmicro2937. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Du Q., Wang S., Wei D., Sirois S., Chou K.C. Молекулярное моделирование и химическая модификация для поиска пептидного ингибитора основной протеиназы коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома. Анальный. Биохим. 2005; 337: 262–270. doi: 10.1016/j.ab.2004.10.003. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Фонс М., Гомес А., Карьялайнен Т. Том. 2235. 2009. (Микробная экология в норме и заболеваниях, механизмы колонизации и колонизационной резистентности пищеварительного тракта, часть 2: взаимодействие бактерий/бактерий, механизмы колонизации и колонизационной резистентности пищеварительного тракта). [CrossRef] [Google Scholar]
- Фокс, Дж. и Вуд, С. (с, 3). 2919, 4634–4635 (1971).
- Garcia-gutierrez E., et al. Первые свидетельства производства лантибиотика низина P. Sci. Отчет 2020: 1–15. дои: 10.1038/s41598-020-60623-0. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Gasteiger E., et al. В: Справочник по протоколам протеомики. Уокер Дж. М., редактор. Справочники по протоколам Springer. Человеческий пресс; 2005. Инструменты идентификации и анализа белков на сервере ExPASy; стр. 571–608. [CrossRef] [Google Scholar]
- Хан Ю. , Крал П. Расчетный дизайн пептидных ингибиторов SARS-CoV-2 на основе ACE2. АКС Нано. 2020;14:5143–5147. doi: 10.1021/acsnano.0c02857. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Hilbers C.W. Расположение на поверхности и ориентация лантибиотика низина, связанного с имитирующими мембрану мицеллами додецилфосфохолина и додецилсульфата натрия. Евро. Дж. Биохим. 1996; 403: 394–403. doi: 10.1111/j.1432-1033.1996.00394. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Hurst A. Vol. 27. 1981. (Введение, I. A. hurst .). [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Juncioni L., Arauz D., Faustino A., Vessoni T.C. Биотехнологическое производство и применение низина: обзор. Тенденции Food Sci. Технол. 2009 г.;20:146–154. doi: 10.1016/j.tifs.2009.01.056. [CrossRef] [Google Scholar]
- Любельский Дж., Ринк Р., Хусаинов Р., Молл Г.Н., Куйперс О.П. Биосинтез, иммунитет, регуляция, механизм действия и разработка модели лантибиотика низина. Клетка. Мол. Жизнь наук. 2008; 65: 455–476. doi: 10.1007/s00018-007-7171-2. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- E, Melquiond A.S.J., van Dijk M., de Vries S.J., Bonvin A.M.J.J. Веб-сервер HADDOCK2.2: удобное интегративное моделирование биомолекулярных комплексов. Дж. Мол. биол. 2016;428(4):720–725. doi: 10.1016/j.jmb.2015.090,014. 22. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Mitra S., Mukhopadhyay B.C., Biswas S.R. Возможное применение препарата низина Z Lactococcus lactis W8 в консервации молока. лат. заявл. микробиол. 2011: 98–105. doi: 10.1111/j.1472-765X.2011.03075.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Park Y., et al. API-интерфейсы инструментов поиска и анализа последовательности EMBL-EBI в 2019 году, Фабио. Нуклеиновые Кислоты Res. 2019; 47: 636–641. doi: 10.1093/nar/gkz268. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Robert X., Gouet P. Расшифровка ключевых особенностей белковых структур с помощью нового сервера ENDscript. Нуклеиновые Кислоты Res. 2014;42:320–324. doi: 10.1093/nar/gku316. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Shang J., et al. Структурные основы распознавания рецепторов SARS-CoV-2. Природа. 2020; 581: 221–224. doi: 10.1038/s41586-020-2179-y. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Shin J.M., et al. Биомедицинские применения низина. Дж. Заявл. микробиол. 2015: 1–17. doi: 10.1111/jam.13033. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Smith, L. & Hillman, JD. Терапевтический потенциал лантибиотиков типа A (I), группы катионных пептидных антибиотиков. DOI: 10.1016/j.mib.2008.09.008. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
- Sorolla A., et al. Прецизионная медицина с помощью дизайнерских интерференционных пептидов: применение в онкологии и молекулярной терапии. Онкоген. 2020;39:1167–1184. doi: 10.1038/s41388-019-1056-3. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Systemes D. Release; 2017. Dassault Syst Mes BIOVIA, Discovery Studio Modeling Environment. http://accelrys.com/products/collaborative-science/biovia-discovery-studio/ 2016).at. [Академия Google]
- Система молекулярной графики PyMOL, версия 2.0 Schrödinger, LLC.
- Vos W.M.D.E., Mulders JWM, Siezen RJ, Hugenholtz J., Kuipers O.P. Свойства низина Z и распространение его гена nisZ в Lactococcus lactis. заявл. Окружающая среда. микробиол. 1993; 59: 213–218. doi: 10.1128/AEM.59.1.213-218.1993. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Wang Q., et al. Структурно-функциональная основа проникновения SARS-CoV-2 с использованием человеческого ACE2. Клетка. 2020; 181: 894–904. doi: 10.1016/j.cell.2020.03.045. е9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Waterhouse A., et al. SWISS-MODEL: моделирование гомологии белковых структур и комплексов. Нуклеиновые Кислоты Res. 2018: 1–8. doi: 10.1093/nar/gky427. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Willard L., et al. VADAR: веб-сервер для количественной оценки качества структуры белка. Нуклеиновые Кислоты Res. 2003; 31:3316–3319. doi: 10.1093/nar/gkg565. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
- Xue LC, Rodrigues JP, Kastritis PL, Mjj A. 2016. Структурная биоинформатика PRODIGY: веб-сервер для прогнозирования аффинности связывания белково-белковых комплексов; стр. 2014–2016. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
RCSB PDB — 1WCO: Структура раствора комплекса низин-липид II
- Резюме структуры
- 3D-вид
- Аннотации
- Эксперимент
- Последовательность
- Геном
40333 Версии
Предыдущий SARNEXT
Содержание макромолекулы
- Общая структура.
Структура раствора комплекса низин-липид II
Валидация wwPDB     3D-отчет Полный отчет
Это версия 4. 0 записи. См. полную историю.
Хсу, С.Т., Бреукинк, Э., Тищенко, Э., Луттерс, М.А., Крюфф, Б., Каптейн, Р., Бонвин, А.М.,  van Нуланд, Н.А.0039 11 : 963-967
- PubMed : & NBSP15361862 & NBSPSERCH ON PubMed
- DOI: & NBSP 10.1038/NSMB830
- 990.1038/NSMB830
9003 . для новых антимикробных агентов. Лантибиотики (лантионинсодержащие антибиотики) являются многообещающими кандидатами для решения этой проблемы. Низин, член этого семейства, обладает уникальной порообразующей активностью в отношении бактерий…
Возникающая проблема устойчивости к антибиотикам подчеркивает острую потребность в новых противомикробных агентах. Лантибиотики (лантионинсодержащие антибиотики) являются многообещающими кандидатами для решения этой проблемы. Низин, член этого семейства, обладает уникальной порообразующей активностью против бактерий. Он связывается с липидом II, важным предшественником синтеза клеточной стенки. В результате мембранопроницаемая активность низина увеличивается на три порядка. Здесь мы сообщаем о структуре раствора комплекса низина и липида II. Структура демонстрирует новый мотив связывания липида II, в котором пирофосфатная часть липида II в основном координируется N-концевыми амидами основной цепи низина через межмолекулярные водородные связи. Эта структура клетки обеспечивает обоснование сохранения лантиониновых колец среди нескольких лантибиотиков, связывающих липид II. Структура пирофосфатной клетки предлагает шаблон для структурного дизайна новых антибиотиков.
Ссылки по теме: 
Организационная принадлежность : 
Отдел ЯМР-спектроскопии, Центр биомолекулярных исследований Бийвоет, Утрехтский университет, Падуалаан 8, 358.
Макромолекулы
Найти похожие белки по: Последовательности | Трехмерная структура
Идентификатор объекта: 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Молекула | Цепи | Длина последовательности | Организм | Детали | Изображение | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ALA-FGA-LYS-DAL-DAL PEPTID ) : 0 & NBSP | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Просмотр функции белкаExpand | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|