研究揭示麥谷蛋白亞基調控面團流變特性的多維構效框架

　　近日，中國農業科學院農產品加工研究所谷物加工與品質調控創新團隊系統梳理了小麥高分子量麥谷蛋白亞基（HMW-GS）的等位基因變異、結構特征及其對面團強度和延伸性的調控機制。相關成果發表于食品科學領域期刊《食品科學與食品安全綜合評論》（Comprehensive Review in Food Science and Food Safety）。

　　面團強度和延伸性直接影響小麥粉加工適用性及面制品品質。該文章總結了自然群體和近等基因系研究結果，明確了HMW-GS等位變異對面團流變特性的差異化貢獻。

　　在分子機制方面，從一級序列、二級結構、三級構象及蛋白網絡逐層展開，闡釋了HMW-GS調控面團流變學特性的結構基礎，初步提出了一個多維構效框架。其中，面團強度主要受二硫鍵交聯密度以及β-折疊鏈狀結構穩定性的調控，延伸性則更多取決于β-轉角環區的變形能力和螺旋結構的柔韌性。而關鍵氨基酸位點的替換，無論是半胱氨酸替換，還是非半胱氨酸替換，均可通過改變局部構象和分子間相互作用，顯著影響面團的強度與延伸性。

　　文章認為，未來應加強育種、食品科學、計算生物學、合成生物學與人工智能的深度交叉，充分利用特有遺傳材料、高分辨率表征技術和分子動力學模擬，深入解析HMW-GS結構及組裝機制，構建“序列—結構—相互作用—流變品質”關聯模型，推動面筋蛋白功能的精準設計與定向調控。

　　該研究得到了國家重點研發計劃專項、中國農業科學院科技創新工程等項目的支持。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1111/1541-4337.70585