蛋白質(zhì)修飾組學(xué)在肉品質(zhì)研究中的應(yīng)用

蒲強(qiáng)，羅嘉，沈林園，李學(xué)偉，張順華，朱礪

?

蛋白質(zhì)修飾組學(xué)在肉品質(zhì)研究中的應(yīng)用

蒲強(qiáng)，羅嘉，沈林園，李學(xué)偉，張順華，朱礪

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院， 成都 611130

蛋白質(zhì)翻譯后修飾(Post-translational modifications, PTMs)在生命體中具有十分重要的作用。生命有機(jī)體中常見的PTMs有磷酸化、酰化、糖基化、泛素化、乙?；?、氧化和甲基化等。文章主要介紹了蛋白質(zhì)組學(xué)在肉制品科學(xué)方面的應(yīng)用、PTMs的主要內(nèi)容以及分析蛋白修飾特性常見技術(shù)的發(fā)展，總結(jié)了PTMs對肌肉生理特性的影響和蛋白質(zhì)組學(xué)方法在肉質(zhì)蛋白質(zhì)修飾研究中的重要性及前景，討論了利用蛋白質(zhì)修飾組學(xué)技術(shù)研究肌肉熟化過程中品質(zhì)特性變化的特點(diǎn)。

蛋白質(zhì)組學(xué)；肌肉；翻譯后修飾；肉質(zhì)

在宰后(Postmortem，PM)肌肉熟化的過程中，呼吸系統(tǒng)和血液循環(huán)功能的終止將導(dǎo)致一系列復(fù)雜生物學(xué)機(jī)制的發(fā)生，尤其是肌肉的新陳代謝發(fā)生了顯著改變[1]。宰后代謝的速率和程度對大量重要的肉質(zhì)屬性有顯著影響，如嫩度、保水力、肉色等，蛋白質(zhì)翻譯后修飾(Post-translational modifications, PTMs)是造成上述性狀改變的重要原因。PM肌肉中的蛋白質(zhì)經(jīng)過了一系列的蛋白質(zhì)修飾，如可逆磷酸化、氧化、降解和變性，這些修飾對各項(xiàng)肉質(zhì)性狀的變化是非常重要的。PTMs可從根本上影響肌肉中蛋白質(zhì)的生物化學(xué)性質(zhì)，從而影響各項(xiàng)肉質(zhì)指標(biāo)。

近幾年對PTMs進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)了其在影響肉質(zhì)方面的潛力，尤其是肌肉蛋白質(zhì)PTMs極大地影響著肉質(zhì)性狀的發(fā)展。如蛋白氧化導(dǎo)致劣質(zhì)肉的產(chǎn)生以及營養(yǎng)價(jià)值的流失[2~4]；PM蛋白磷酸化調(diào)節(jié)酶的活動(dòng)和宰后肌肉僵直過程，因此影響pH值下降和肉質(zhì)的發(fā)展[5, 6]；蛋白的降解和變性主要決定了肌肉的嫩度[7]。氧化、磷酸化及降解是影響肉質(zhì)的主要PTMs形式。蛋白質(zhì)是基因功能的最終體現(xiàn)者，有其自身特有的活動(dòng)規(guī)律，單純在轉(zhuǎn)錄水平上所獲取的基因表達(dá)信息并不足以揭示其在細(xì)胞內(nèi)的確切功能。因此，需要對蛋白質(zhì)的表達(dá)模式和修飾模式進(jìn)行更深入分析。而蛋白質(zhì)組學(xué)研究可以從組學(xué)角度更全面深入地揭示蛋白質(zhì)特征，包括蛋白質(zhì)表達(dá)水平、PTMs、蛋白與蛋白之間相互作用等?；谫|(zhì)譜技術(shù)的蛋白質(zhì)組可以分析蛋白質(zhì)組成、修飾以及動(dòng)態(tài)表達(dá)水平[8, 9]。在肉質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域，蛋白質(zhì)組學(xué)是研究不同肉品質(zhì)性狀形成機(jī)制的強(qiáng)大工具，可以對不同的修飾方式進(jìn)行分析[10]，為進(jìn)一步開展影響各項(xiàng)肉質(zhì)性狀遺傳因素的研究提供有價(jià)值的信息，這些信息有助于人們進(jìn)行優(yōu)質(zhì)豬肉的生產(chǎn)。質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展使蛋白鑒定、位點(diǎn)識(shí)別以及蛋白修飾的研究發(fā)展迅速，關(guān)于肉制品的研究主要集中于肌肉蛋白質(zhì)PTMs，如磷酸化、氧化、降解等方面，因此蛋白質(zhì)組學(xué)分析可以作為肉質(zhì)研究中的重要手段。

1 蛋白質(zhì)組學(xué)

功能基因的描述是后基因時(shí)代的一個(gè)重大挑戰(zhàn)，后基因組學(xué)工具和技術(shù)的使用極大地促進(jìn)了對復(fù)雜生物系統(tǒng)的深入研究。蛋白質(zhì)組(Proteome)即PROTEins+genOME，是基因組學(xué)的延續(xù)和補(bǔ)充，代表基因組在不同時(shí)相表達(dá)的所有蛋白質(zhì)[11]。蛋白質(zhì)組是動(dòng)態(tài)的，作為基因組表達(dá)的產(chǎn)物隨時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境條件變化，具有時(shí)間性、動(dòng)態(tài)性、空間性和特異性，能在細(xì)胞和生命的整體水平上闡明生命活動(dòng)的本質(zhì)和活動(dòng)規(guī)律。蛋白質(zhì)的研究要比基因組和轉(zhuǎn)錄組更復(fù)雜，主要是由于存在PTMs或者基因變異體的表達(dá)。蛋白質(zhì)組學(xué)研究的目的是獲得細(xì)胞蛋白表達(dá)的信息，從而揭示基因的功能，解釋遺傳和環(huán)境相互作用[12]。蛋白組學(xué)技術(shù)可以對上千的蛋白質(zhì)進(jìn)行分離和定量，但蛋白質(zhì)修飾在很大程度上增加了蛋白質(zhì)研究的復(fù)雜性。Ghaemmaghami等[13]首次報(bào)道了酵母蛋白質(zhì)的完整圖譜，解釋了這項(xiàng)工作的難度并指出其可以預(yù)測哺乳動(dòng)物組織的復(fù)雜性。蛋白質(zhì)組學(xué)的主要優(yōu)勢是可以對單一蛋白進(jìn)行詳細(xì)描述、識(shí)別斷裂位點(diǎn)和蛋白質(zhì)翻譯后修飾類型，如蛋白質(zhì)氧化和磷酸化。蛋白質(zhì)組學(xué)的使用在肉質(zhì)研究領(lǐng)域具有巨大的潛力，可以描述更多PTMs改變后的蛋白質(zhì)。

2 蛋白質(zhì)修飾組學(xué)

PTMs是蛋白質(zhì)修飾的一類重要形式，屬于蛋白質(zhì)行使功能的最高級形態(tài)，也是表觀遺傳現(xiàn)象的核心內(nèi)容。PTMs是蛋白質(zhì)能夠行使其功能的關(guān)鍵，蛋白質(zhì)修飾組學(xué)特指蛋白質(zhì)組學(xué)中的翻譯后修飾部分。其研究通常以高端生物質(zhì)譜儀及高質(zhì)量蛋白質(zhì)修飾抗體為核心，綜合運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)與生物信息學(xué)手段，應(yīng)用高通量定量蛋白質(zhì)修飾組學(xué)技術(shù)平臺(tái)開展以蛋白質(zhì)修飾-表觀遺傳為特征的新型生物標(biāo)志物、靶點(diǎn)的高通量篩選與鑒定。

前體蛋白(TpP)是沒有活性的，必須要經(jīng)過一系列的加工才能成為具有活性的蛋白質(zhì)，無論P(yáng)TMs是否經(jīng)歷了從mRNA到成熟蛋白質(zhì)的整個(gè)過程，它在蛋白質(zhì)功能方面具有極其重要的作用。PTMs增加了蛋白質(zhì)的多樣性，大多數(shù)蛋白質(zhì)都經(jīng)歷了一定的修飾才能對不同環(huán)境因素的作用產(chǎn)生響應(yīng)[14]。不同氨基酸殘基修飾的異質(zhì)性使蛋白質(zhì)更加復(fù)雜，根據(jù)其修飾類型可分為共價(jià)修飾和官能團(tuán)修飾[15]。在生物科學(xué)領(lǐng)域，廣泛研究的修飾主要有磷酸化、?；⑻腔?、泛素化、乙?；脱趸取TMs是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的重要貢獻(xiàn)者，并且許多蛋白可同時(shí)結(jié)合多種類型的修飾，使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性更加豐富。PTMs通常出現(xiàn)在亞蛋白水平，因?yàn)槠湫揎椡话l(fā)生在蛋白質(zhì)某個(gè)特殊的位點(diǎn)。PTMs在大多數(shù)細(xì)胞過程中扮演著重要的地位，如維持蛋白的結(jié)構(gòu)和完整性、調(diào)控代謝和防御、細(xì)胞通路以及時(shí)空分布[16]。另外，蛋白質(zhì)上氨基酸殘基的修飾往往和蛋白質(zhì)功能的改變緊密相連，某些特定的修飾類型能作為調(diào)節(jié)特定蛋白激活或失活的動(dòng)態(tài)開關(guān)[5,6]。蛋白質(zhì)修飾類型是人們理解蛋白質(zhì)特定類型修飾功能多樣性的基礎(chǔ)。目前雖然已經(jīng)對部分修飾類型進(jìn)行了注釋，但還有部分沒有完成，如羧基化、巴豆酰化、琥珀酰化。最近，Khoury等[17]報(bào)道了蛋白質(zhì)修飾的多樣性和發(fā)生頻率，大約有431種蛋白質(zhì)修飾得到了注解，并估計(jì)了它們的相對豐度，指出蛋白質(zhì)糖基化比例不到1/5，而磷酸化比例可能較高。

PTMs也影響一些重要的食品特性，如保質(zhì)期、營養(yǎng)價(jià)值、消化率、衛(wèi)生以及對消費(fèi)者的吸引度等[18]。例如，熱處理廣泛用于許多食品和原料的加工，包括乳制品、肉類和谷物產(chǎn)品。然而，熱處理可導(dǎo)致蛋白質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)聚集和交聯(lián)修飾最終導(dǎo)致肉品變質(zhì)、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)破壞進(jìn)而影響健康[19, 20]。因此，對PTMs的研究顯得尤為重要。

3 蛋白質(zhì)組學(xué)方法檢測蛋白修飾

PTMs通常發(fā)生在亞蛋白水平，因此對蛋白組分析其特定的修飾增加了極大的挑戰(zhàn)。通常，蛋白質(zhì)修飾特性的鑒別需要結(jié)合蛋白分離、親和色譜、電泳分離、氨基酸序列分析等方法[16, 21]。

3.1 凝膠蛋白質(zhì)組法

Western blottting是一種分析蛋白質(zhì)修飾最普遍和傳統(tǒng)的方法，可以進(jìn)行特定和相對定量，其特定抗體可以用來研究蛋白質(zhì)的修飾形式，如蛋白分裂和翻譯后修飾。但是在很大程度上依賴于對一些基礎(chǔ)信息、修飾位點(diǎn)的認(rèn)識(shí)并且受到特定抗體的限制。

單向和雙向凝膠電泳廣泛用于蛋白質(zhì)翻譯及PTMs研究，因?yàn)闊o論何種修飾都會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)等電點(diǎn)或者分子量的改變。如蛋白質(zhì)磷酸化可導(dǎo)致蛋白質(zhì)等電點(diǎn)發(fā)生改變，因?yàn)榻z氨酸、蘇氨酸、酪氨酸上的中性羥基被帶負(fù)電荷的磷酸鹽取代，導(dǎo)致蛋白質(zhì)酸度增加，二維凝膠電泳可以將其檢出。另外，如果蛋白質(zhì)被降解或者部分位點(diǎn)糖基化，產(chǎn)生的碎片的分子量會(huì)改變。因此，修飾后的蛋白質(zhì)以及蛋白的不同亞型會(huì)在凝膠上表現(xiàn)出不同的流動(dòng)模式。

熒光原位雜交(Fluorescencehybridization, FISH)是在放射性原位雜交技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種非放射性分子細(xì)胞遺傳技術(shù)，是以熒光標(biāo)記取代同位素標(biāo)記的一種新的原位雜交方法。熒光原位雜交技術(shù)在對蛋白特定的修飾鑒定中得到了顯著發(fā)展。磷酸化蛋白質(zhì)染色(分子探針)用于在一維、二維凝膠以及蛋白質(zhì)芯片的基礎(chǔ)上鑒定包含絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸磷酸化后的蛋白質(zhì)[22]。目前，磷酸化蛋白染色可用來檢測蛋白質(zhì)磷酸化在宰后肌肉中的變化，這種方法可以在多個(gè)樣本中半定量分析蛋白質(zhì)磷酸化的變化[5]。蛋白質(zhì)氧化可以利用免疫印跡和DNP抗體檢測巰基來進(jìn)行分析，巰基是蛋白質(zhì)殘基中最具有反應(yīng)性的基團(tuán)，通過已經(jīng)鑒定的一大批受氧化還原調(diào)控的蛋白質(zhì)，發(fā)現(xiàn)其活性部位都含有巰基，因此蛋白質(zhì)巰基完全可以作為研究蛋白氧化最直接的“探針”。目前，大量的蛋白質(zhì)氧化分析試劑盒已經(jīng)商業(yè)化，如OxyBlot蛋白氧化檢測試劑。在對特定修飾進(jìn)行染色成像后，還將對總蛋白進(jìn)行染色，如SYPRO熒光染料。經(jīng)過激光掃描凝膠可獲得蛋白修飾染色以及總蛋白染色圖像，然后用圖像軟件進(jìn)行分析，通過比較修飾蛋白染色和總蛋白染色的強(qiáng)度得到蛋白修飾水平的變化。對凝膠進(jìn)行分離后，蛋白質(zhì)將從凝膠上切割下來進(jìn)行質(zhì)譜(Mass spectrometry, MS)分析。根據(jù)質(zhì)譜數(shù)據(jù)可以很清晰地知道蛋白修飾位點(diǎn)極其類型[23]。若蛋白質(zhì)發(fā)生降解還可以用串聯(lián)質(zhì)譜預(yù)測其裂解位點(diǎn)[24,25]。

3.2 非凝膠蛋白質(zhì)組法

一些特定蛋白或多肽的修飾可通過為蛋白質(zhì)或多肽引入不同的同位素標(biāo)記進(jìn)行定量研究，對于簡單樣本還可對蛋白修飾進(jìn)行鳥槍法序列測定。與凝膠技術(shù)相比，非凝膠液相色譜和串聯(lián)質(zhì)譜(Tandem mass spectrometry, LC-MS/MS) 技術(shù)的結(jié)合可以更好地分析蛋白質(zhì)修飾。另外，蛋白質(zhì)樣品經(jīng)蛋白酶處理后會(huì)產(chǎn)生多種互補(bǔ)或重復(fù)的肽，使用LC-MS/ MS進(jìn)行測序這種方法適用于亞蛋白質(zhì)組、簡單的蛋白混合物以及蛋白復(fù)合物[26]。對于大多數(shù)復(fù)雜的生物樣品，利用蛋白質(zhì)組學(xué)方法對特定的修飾進(jìn)行檢測是非常困難的。而特定修飾蛋白質(zhì)組法可以用特定的抗體對其進(jìn)行檢測，其關(guān)鍵是要通過MS/MS對蛋白或肽進(jìn)行富集和純化。

泛抗體是指物種之間無特異性，可在物種間通用的形式。目前已成功研發(fā)出許多種類的可對修飾蛋白進(jìn)行富集的泛抗體(Pan antibody)，包括乙?；⒓谆?、磷酸化、泛素化等。另外，巴豆?；㈢牾；?、丙酸化、丁酰化等新型蛋白修飾的位點(diǎn)特異性抗體(Sequence-specific antibody)也相繼研發(fā)成功，抗體種類涵蓋了主要類型及新型蛋白質(zhì)修飾通路。由于泛抗體沒有物種特異性，因此為蛋白質(zhì)修飾組學(xué)應(yīng)用于肉質(zhì)研究奠定了基礎(chǔ)。

結(jié)合LC/MS/MS對特定修飾蛋白的富集是進(jìn)行高通量修飾蛋白質(zhì)組分析比較常用的方法，另外使用親和色譜技術(shù)、免疫沉淀和特定修飾抗體對蛋白富集也非常有意義。商用的磷酸化修飾抗體已廣泛應(yīng)用于細(xì)胞信號(hào)通路研究[27]。磷酸化多肽也可用固定化金屬親和層析(IMAC)或二氧化鈦(TiO2)柱進(jìn)行富集[28, 29]。離子交換色譜可用于降低肽的復(fù)雜性[30]。糖蛋白富集可以通過特定的糖凝集素抗體和二氧化鈦(TiO2)柱[31, 32]，乙酰化肽的富集可通過樹脂耦合抗體[33]。

蛋白經(jīng)過預(yù)分離以及濃縮后，利用MS或MS/MS對特定修飾位點(diǎn)進(jìn)行測定，對所有候選的蛋白修飾位點(diǎn)進(jìn)行測序。但是如何從LC-MS/MS產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中得到有意義的信息成為極大的挑戰(zhàn)。因此，蛋白質(zhì)修飾計(jì)算機(jī)集成工具的發(fā)展對從大規(guī)模數(shù)據(jù)當(dāng)中得到有意義的生物信息顯得非常重要，關(guān)于PTMs的數(shù)據(jù)庫的發(fā)展將是決定蛋白修飾分析關(guān)鍵的一步[21]。

4 蛋白質(zhì)修飾組學(xué)在肉質(zhì)研究中的應(yīng)用

骨骼肌是動(dòng)物體內(nèi)最豐富的組織，對于家養(yǎng)動(dòng)物，大約占自身體重的30%~40%或者占胴體的40%~ 60%[34]。骨骼肌收縮纖維組成的細(xì)胞單元支持和協(xié)調(diào)機(jī)體的周期運(yùn)動(dòng)以及姿勢的維持[35]。從營養(yǎng)角度來說，肌肉是重要的氨基酸來源，在某種程度上還能提供其他重要營養(yǎng)物質(zhì)比如礦物質(zhì)、維生素和脂肪酸，所以肌肉可以提供大部分人體健康所需的營養(yǎng)素。從食品科學(xué)角度來看，由于肌肉營養(yǎng)價(jià)值豐富，骨骼肌是消費(fèi)者最重要的食物資源之一。

肌肉品質(zhì)性狀的變化是顯著影響肉類產(chǎn)業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵因素。盡管對導(dǎo)致不同肉質(zhì)性狀改變的機(jī)制進(jìn)行了大量深入的研究，目前還沒有對肉質(zhì)得到完全的理解，因此迫切需要應(yīng)用新的工具和技術(shù)來開展相應(yīng)的研究。其中，蛋白質(zhì)組學(xué)是研究宰后肌肉蛋白質(zhì)變化較為優(yōu)勢的一項(xiàng)新技術(shù)。此外，還應(yīng)用在肌肉的加工和包裝過程，動(dòng)物生長以及遺傳變異。肌肉的質(zhì)量在極大程度上受肌肉蛋白質(zhì)改變的影響，一些外部因素，比如動(dòng)物生長、年齡、糖酵解和后期蛋白質(zhì)降解等都會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的改變[36, 37]。肉品科學(xué)家已經(jīng)對其中大量因素進(jìn)行了研究，然而，潛在的影響肉質(zhì)的生物化學(xué)和物理化學(xué)機(jī)制還沒有得到完全理解，最近應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)在肉質(zhì)領(lǐng)域的研究得出了一些有價(jià)值的結(jié)果。同時(shí)對宰后早期肌肉蛋白質(zhì)的變化已經(jīng)進(jìn)行了大量研究，證明屠宰以后大量的蛋白質(zhì)發(fā)生了變化[4, 38~40]。肌纖維類型和肉質(zhì)(比如多汁性、風(fēng)味、嫩度等)的關(guān)系還存在爭議，尤其是肌纖維類型對嫩度的影響尚不清楚[41]。Bouley等[42]第一次利用蛋白質(zhì)組學(xué)對牛肌纖維肥大進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)肌肉生長抑制素基因與分子標(biāo)記有關(guān)的11對堿基缺失有關(guān)，這種突變導(dǎo)致肌肉生長抑制素蛋白表達(dá)異常。肌肉生長抑制素主要是控制快收縮糖酵解肌纖維的增值，相對的增加了糖酵解肌纖維在成年動(dòng)物中的比例[43]。大量研究證實(shí)鈣蛋白酶在肌肉嫩度調(diào)控中起著重要作用，其活動(dòng)在屠宰以后主要受到鈣蛋白酶抑制劑的作用[44, 45]。利用蛋白質(zhì)組對肌原纖維蛋白特定鈣蛋白酶調(diào)節(jié)模式進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)肌動(dòng)蛋白、肌間線蛋白、肌鈣蛋白和原肌球蛋白亞型存在特定的降解模式，但是其與嫩度之間的關(guān)系還需要進(jìn)一步分析[46]。在(Rendement napole)基因的比較蛋白質(zhì)組研究中發(fā)現(xiàn)糖原儲(chǔ)存過程中的一些酶的表達(dá)受到不同模式的調(diào)控，并且基因突變體動(dòng)物中血糖轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)也受到了影響[47]。進(jìn)一步研究這種基因突變或許可以理解肌肉滴水損失的分子機(jī)制。

在肌肉向肉制品轉(zhuǎn)化的過程中蛋白質(zhì)修飾涉及到了肉質(zhì)發(fā)展的整個(gè)過程。肉品的蛋白質(zhì)修飾發(fā)生在動(dòng)物屠宰之前以及屠宰以后。屠宰前，壓力可能影響宰后肌肉pH值下降的速率和程度，改變蛋白質(zhì)修飾模式，從而影響肉品質(zhì)性狀[48]。屠宰以后，激烈的代謝變化可以激活不同的蛋白質(zhì)修飾機(jī)制(主要是PTMs)，以調(diào)節(jié)在ATP短缺以及肌肉僵直過程中酶的活性和蛋白結(jié)構(gòu)。例如，蛋白磷酸化主要發(fā)生在宰后1~24 h，可逆磷酸化可以間接影響pH的下降速率和肌肉僵直過程[6, 49]。在肉類加工過程中蛋白質(zhì)主要發(fā)生氧化，這種氧化對肉品質(zhì)的控制有許多負(fù)面的影響[3]。

在肌肉中，利用蛋白質(zhì)組學(xué)方法分析肌肉PTMs主要包括氧化、磷酸化、降解以及糖基化，這些修飾在代謝調(diào)控和肌肉收縮方面發(fā)揮著重要的作用。盡管目前PTMs過程在整個(gè)食品領(lǐng)域中還未被探索，但是已經(jīng)開始注意PTMs過程在整個(gè)肌肉代謝和儲(chǔ)存過程中所起到的作用，尤其是氧化和磷酸化。同時(shí)，蛋白質(zhì)降解也在肉質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域取得了深入的研究，因?yàn)樗谡{(diào)節(jié)肉質(zhì)發(fā)展中扮演著重要角色，比如嫩度。

4.1 蛋白質(zhì)磷酸化

蛋白質(zhì)的絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸側(cè)鏈?zhǔn)侵饕牡鞍踪|(zhì)修飾位點(diǎn)，特定的氨基酸修飾位點(diǎn)受激酶和磷酸酶蛋白的嚴(yán)格控制，這些蛋白主要調(diào)節(jié)和刪除磷酸基團(tuán)。磷酸化為蛋白質(zhì)的激活和失活的動(dòng)態(tài)變化以及許多蛋白質(zhì)的釋放提供了可能，比如代謝酶或者真核生物細(xì)胞信號(hào)通路的相關(guān)酶[50]。蛋白質(zhì)的可逆磷酸化在自然界是一種最廣泛的作用機(jī)制，磷酸化和脫磷酸作用的蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)至關(guān)重要的生物學(xué)過程，包括代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和增殖分化。磷酸化是肌肉代謝、生長發(fā)育以及肌肉多樣性形成的關(guān)鍵調(diào)控因子，和肌肉生長高度相關(guān)，因此，蛋白質(zhì)組學(xué)在肌肉蛋白研究中非常重要[5, 6, 51]。近幾年，隨著磷酸化蛋白質(zhì)組發(fā)展，蛋白質(zhì)磷酸化在各種肌肉樣本進(jìn)行了大量研究[52~54]。大量的肌質(zhì)蛋白和肌纖維蛋白被鑒定出發(fā)生了磷酸化，在宰后肌肉中，酶催化糖酵解反應(yīng)加快pH下降的速率和程度，而大部分的糖酵解酶是磷蛋白質(zhì)[55]。研究表明，單個(gè)或幾個(gè)糖酵解酶的蛋白質(zhì)磷酸化在糖酵解的幾個(gè)限速步驟發(fā)揮著重要作用。磷酸化激酶可以使絲氨酸磷酸化酶磷酸化，改變其結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換其活動(dòng)形式[56, 57]。丙酮酸磷酸化酶磷酸化會(huì)導(dǎo)致更多的穩(wěn)定亞型，使其在PSE肉中能夠維持活動(dòng)強(qiáng)度[58]。蛋白激酶的磷酸化間接影響著糖酵解過程和pH下降[20]。對宰后肌肉中蛋白質(zhì)磷酸化動(dòng)態(tài)變化的研究為研究蛋白質(zhì)修飾，鑒定潛在的調(diào)節(jié)蛋白提供了一個(gè)新的角度。

磷酸化蛋白質(zhì)染色(分子探針)結(jié)合一維，二維凝膠電泳表明磷酸化蛋白染色可用來檢測蛋白質(zhì)磷酸化在宰后肉中的變化[49]。這種染色方法對于磷酸化蛋白和總蛋白在一維和二維凝膠中都表現(xiàn)出了高度的特異性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在快的pH下降組中，整體磷酸化水平在宰后1 h內(nèi)最高，但是24 h后下降到最低，在慢的pH下降組中相反。蛋白質(zhì)磷酸化水平受到pH下降速率和儲(chǔ)存時(shí)間的協(xié)同影響(<0.05)，大部分磷酸化蛋白被鑒定出為糖酵解酶。丙酮酸激酶、磷酸丙糖異構(gòu)酶的磷酸化和宰后肌肉pH下降的速率有關(guān)，表明磷酸化水平可能指導(dǎo)宰后肌肉中相關(guān)蛋白的活動(dòng)。肌纖維蛋白、MyLC2、肌鈣蛋白 T、原肌球蛋白和一些結(jié)構(gòu)蛋白被鑒定出高磷酸化并且隨儲(chǔ)存時(shí)間而改變。與肌質(zhì)蛋白不同，肌纖維蛋白的磷酸化模式主要隨時(shí)間變化，僅有少量的受pH下降速率的影響。因此，肌纖維蛋白的磷酸化可能和肌肉僵直和熟化過程相關(guān)[49]。

宰后肌肉磷酸化的變化和RN-以及一些常規(guī)基因的關(guān)系也進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)糖原磷酸化酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶受RN-基因的影響，因此肌肉蛋白的蛋白磷酸化水平可能和肌肉宰后代謝中的一些酶的活性相關(guān)[6]。用相同的方法分析了電刺激對肌質(zhì)蛋白和肌肉嫩度的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電刺激導(dǎo)致肌酸激酶、二磷酸醛縮酶和丙酮酸激酶在宰后3 h內(nèi)低的磷酸化水平(<0.05)[59]。

4.2 蛋白質(zhì)氧化

蛋白質(zhì)氧化會(huì)導(dǎo)致豬肉品質(zhì)的急劇下降，減少肌肉的保水力(WHC)、嫩度以及多汁性[60]。蛋白質(zhì)氧化可影響蛋白水解酶的敏感性，消化率降低和營養(yǎng)價(jià)值的流失[61]。氨基酸氧化導(dǎo)致羰基化合物和其他衍生品的形成，肌肉中必需氨基酸減少，直接從賴氨酸、蘇氨酸、精氨酸和脯氨酸的側(cè)鏈發(fā)生氧化是蛋白質(zhì)羰基化的主要途徑和機(jī)制[62]。2,4- 二硝基苯肼(2,4- DNPH)法和蛋白質(zhì)組學(xué)方法的結(jié)合廣泛用于評估肌肉蛋白質(zhì)的羰基化反應(yīng)。免疫學(xué)與一維二維凝膠的結(jié)合已經(jīng)應(yīng)用于分析雞肉蛋白質(zhì)的氧化[63]。一些含有羥基或者硝基酪氨酸(3-NT)的特定蛋白已經(jīng)用DNPH法和3-NT抗體得到了鑒定。烯醇酶是水溶性肌肉蛋白中主要的羥基化類蛋白，一些其他蛋白(肌動(dòng)蛋白、熱休克蛋白70、肌酸激酶)也含有羥基或者3-NT。飼養(yǎng)對蛋白氧化水平的影響也進(jìn)行了研究，用DNPH法和DNP抗體研究宰后肌肉肌纖維的氧化并且鑒定出了7種氧化蛋白[64]。另外，應(yīng)用2DE結(jié)合DNPH法、熒光氨基硫脲染色(FTSC)和質(zhì)譜鑒定了在儲(chǔ)存過程中蛋白的羥基化。烯醇酶、醛縮酶和L-乳酸脫氫酶的氧化狀態(tài)隨儲(chǔ)存時(shí)間而改變[18]。羥基化水平和肌質(zhì)蛋白質(zhì)在2DE中表現(xiàn)出的豐度有顯著的相關(guān)性(<0.05)[4]。

隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，LC-MS/MS被逐漸應(yīng)用于分析肉品蛋白氧化。大量研究者們利用它來分析從2DE當(dāng)中分離的蛋白位點(diǎn)，鑒定出了幾個(gè)特異的氧化蛋白位點(diǎn)，肌酸激酶、肌動(dòng)蛋白和磷酸丙糖異構(gòu)酶[64]。利用LC-ESI-MS /MS和其他蛋白質(zhì)組學(xué)方法研究氧合肌紅蛋白(OxyMb)在豬肉和牛肉中的氧化，鑒定出一些殘留在牛肉中的組氨酸結(jié)合物，并且發(fā)現(xiàn)彈性蛋白酶誘導(dǎo)組氨酸結(jié)合物的內(nèi)轉(zhuǎn)方式具有物種特異性[65]。

4.3 蛋白質(zhì)降解

眾所周知，蛋白質(zhì)的水解在肉制品儲(chǔ)存和熟化過程中決定著風(fēng)味、質(zhì)地的發(fā)展，釋放具有生物活性作用的多肽類物質(zhì)[66~68]。嫩度已被視為最重要的肉質(zhì)屬性之一，而大量研究證實(shí)嫩度主要受宰后肌肉蛋白降解的影響[69]。蛋白質(zhì)組學(xué)被廣泛用來研究宰后肌肉蛋白質(zhì)的降解并且為觀察蛋白質(zhì)降解過程提供了全新的視野。

經(jīng)典的二維凝膠方法，肌肉中蛋白質(zhì)降解為許多碎片，包括結(jié)構(gòu)蛋白(肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白重鏈和肌鈣蛋白T)和肌質(zhì)蛋白(肌酸激酶、碳酸脫水酶和丙酮酸激酶)[24]。此外，肌球蛋白重鏈降解可能導(dǎo)致肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白之間的交互作用受到破壞。肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白重鏈碎片被發(fā)現(xiàn)和肌肉嫩度相關(guān)，結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的降解可能導(dǎo)致肌肉的硬化[40]。最近，2DE和FTICR-MS技術(shù)結(jié)合用于分析肌肉中蛋白質(zhì)的降解，發(fā)現(xiàn)一些肌酸激酶和肌鈣蛋白T的碎片[10]。蛋白質(zhì)降解也在牛肉宰后0~24 h熟化過程中進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)酰谷胱苷肽裂解酶、線粒體ATP-基質(zhì)蛋白SP-22、HSP27和HSP20的完整性降低[14]。肌動(dòng)蛋白、肌酸激酶、HSP27和晶狀體蛋白碎片增加，而分子的完整性在儲(chǔ)存14 d后下降[70]。

4.4 蛋白質(zhì)糖基化

糖基化是常見的蛋白質(zhì)修飾形式，影響幾乎所有的分泌蛋白和膜蛋白，研究已經(jīng)觀察到細(xì)胞質(zhì)和核蛋白質(zhì)的糖基化，但是豐度不高。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體蛋白質(zhì)的合成過程中復(fù)雜碳水化合物的組裝和修補(bǔ)需要糖基轉(zhuǎn)移酶協(xié)調(diào)一致的活動(dòng)。適當(dāng)?shù)奶腔瘜Φ鞍踪|(zhì)穩(wěn)定，細(xì)胞間、細(xì)胞與蛋白質(zhì)之間、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的聯(lián)系非常重要并且在蛋白質(zhì)溶解度和結(jié)構(gòu)中扮演著極其重要的角色[71,72]。因此，糖基化和蛋白質(zhì)食品的加工來說高度相關(guān)，尤其是牛奶和肌肉蛋白質(zhì)。Saeki等[73]發(fā)現(xiàn)水溶性肌纖維蛋白可以由糖基化美拉德反應(yīng)獲得。CHEN等[74]發(fā)現(xiàn)羧甲基纖維素鈉是改善肌纖維蛋白質(zhì)溶解性和熱穩(wěn)定性最好的糖，可作為進(jìn)一步研究肌纖維蛋白質(zhì)糖基化修飾的糖基供體。

5 結(jié)語與展望

盡管描述蛋白質(zhì)修飾在復(fù)雜的生物系統(tǒng)中仍然是一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，在過去的研究中，熒光檢測、親和層析技術(shù)和質(zhì)譜技術(shù)的快速發(fā)展大大加快了應(yīng)用修飾蛋白質(zhì)組學(xué)(主要是PTMs)來揭示蛋白質(zhì)的分子特性和在生命科學(xué)中的功能。系統(tǒng)的描述和解釋PTMs過程可以通過高通量蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法得到實(shí)現(xiàn)，將為生命提供大量有意義的信息。和生命科學(xué)相比，PTMs很少的肉制品方面得到探討，蛋白質(zhì)組學(xué)方法分析PTMs在食品科學(xué)、食品安全、產(chǎn)品鑒別等方面顯得越來越重要。

宰后肌肉蛋白質(zhì)主要受到PTMs和細(xì)胞外修飾，這些修飾決定了肌肉蛋白質(zhì)的生物化學(xué)和物理性質(zhì)，從而影響最終肉的質(zhì)量。迄今為止，PTMs應(yīng)用在肉質(zhì)研究方面主要包括磷酸化、氧化、降解，這些方面的研究仍然處于初步發(fā)展水平。高通量蛋白質(zhì)修飾組學(xué)將系統(tǒng)地分析這些蛋白質(zhì)修飾和和肉品加工、遺傳背景、處理和存儲(chǔ)之間的關(guān)系，更多的修飾類型將逐漸被發(fā)現(xiàn)，更多的修飾抗體將逐漸被開發(fā)，這將有利于我們更好的理解肉質(zhì)的作用機(jī)制。

[1] Paredi G, Raboni S, Bendixen E, de Almeida AM, Mozzarelli A. “Muscle to meat” molecular events and technological transformations: The proteomics insight.,2012, 75(14): 4275–4289.

[2] Lagerstedt ?, Lundstr?m K, Lindahl G. Influence of vacuum or high-oxygen modified atmosphere packaging on quality of beefdorsi steaks after different ageing times., 2011, 87(2): 101–106.

[3] Lund MN, Heinonen M, Baron CP, Estévez M. Protein oxidation in muscle foods: A review.,2011, 55(1): 83–95.

[4] Promeyrat A, Sayd T, Laville E, Chambon C, Lebret B, Gatellier P. Early post-mortem sarcoplasmic proteome of porcine muscle related to protein oxidation., 2011, 127(3): 1097–1104.

[5] Huang H, Larsen MR, Karlsson AH, Pomponio L, Costa LN, Lametsch R. Gel-based phosphoproteomics analysis of sarcoplasmic proteins in postmortem porcine muscle with pH decline rate and time differences., 2011, 11(20): 4063–4076.

[6] Lametsch R, Larsen MR, Essén-Gustavsson B, Jensen-Waern M, Lundstr?m K, Lindahl G. Postmortem changes in pork muscle protein phosphorylation in relation to the RN genotype., 2011, 59(21): 11608–11615.

[7] Koohmaraie M. Biochemical factors regulating the toughening and tenderization processes of meat., 1996, 43(Suppl. 1): 193–201.

[8] Aebersold R, Mann M. Mass spectrometry-based proteomics., 2003, 422(6928): 198–207.

[9] Yates JR, Ruse CI, Nakorchevsky A. Proteomics by mass spectrometry: approaches, advances, and applications., 2009, 11: 49–79.

[10] Bendixen E, Danielsen M, Hollung K, Gianazza E, Miller I. Farm animal proteomics—a review., 2011, 74(3): 282–293.

[11] Wilkins MR, Pasquali C, Appel RD, Ou K, Golaz O, Sanchez JC, Yan JX, Gooley AA, Hughes G, Humphery-Smith I. From proteins to proteomes: large scale protein identification by two-dimensional electrophoresis and arnino acid analysis., 1996, 14(1): 61–65.

[12] Bendixen E. The use of proteomics in meat science., 2005, 71(1): 138–149.

[13] Ghaemmaghami S, Huh WK, Bower K, Howson RW, Belle A, Dephoure N, O'Shea EK, Weissman JS. Global analysis of protein expression in yeast., 2003, 425(6959): 737–741.

[14] Jia X, Hollung K, Therkildsen M, Hildrum KI, Bendixen E. Proteome analysis of early post-mortem changes in two bovine muscle types:dorsi and., 2006, 6(3): 936–944.

[15] Walsh CT, Garneau-Tsodikova S, Gatto GJ Jr. Protein posttranslational modifications: the chemistry of proteome diversifications., 2005, 44(45): 7342–7372.

[16] Jensen ON. Interpreting the protein language using proteomics., 2006, 7(6): 391–403.

[17] Khoury GA, Baliban RC, Floudas CA. Proteome-wide post-translational modification statistics: frequency analysis and curation of the swiss-prot database., 2011, 1: Article number 90.

[18] Kerwin BA, Remmele RL. Protect from light: photodegradation and protein biologics., 2007, 96(6): 1468–1479.

[19] Promeyrat A, Gatellier P, Lebret B, Kajak-Siemaszko K, Aubry L, Santé-Lhoutellier V. Evaluation of protein aggregation in cooked meat., 2010, 121(2): 412–417.

[20] Shen QW, Du M. Role of AMP‐activated protein kinase in the glycolysis of postmortem muscle., 2005, 85(14): 2401–2406.

[21] Witze ES, Old WM, Resing KA, Ahn NG. Mapping protein post-translational modifications with mass spectrometry., 2007, 4(10): 798–806.

[22] Steinberg TH, Agnew BJ, Gee KR, Leung WY, Goodman T, Schulenberg B, Hendrickson J, Beechem JM, Haugland RP, Patton WF. Global quantitative phosphoprotein analysis using multiplexed proteomics technology., 2003, 3(7): 1128–1144.

[23] Jensen ON. Modification-specific proteomics: characterization of post-translational modifications by mass spectrometry., 2004, 8(1): 33–41.

[24] Lametsch R, Roepstorff P, Bendixen E. Identification of protein degradation during post-mortem storage of pig meat., 2002, 50(20): 5508–5512.

[25] Larsen MR, Larsen PM, Fey SJ, Roepstorff P. Characterization of differently processed forms of enolase 2 from Saccharomyces cerevisiae by two‐dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry., 2001, 22(3): 566–575.

[26] Wu CC, MacCoss MJ, Howell KE, Yates JR. A method for the comprehensive proteomic analysis of membrane proteins., 2003, 21(5): 532–538.

[27] Rush J, Moritz A, Lee KA, Guo A, Goss VL, Spek EJ, Zhang H, Zha X-M, Polakiewicz RD, Comb MJ. Immunoaffinity profiling of tyrosine phosphorylation in cancer cells., 2004, 23(1): 94–101.

[28] Ficarro SB, McCleland ML, Stukenberg PT, Burke DJ, Ross MM, Shabanowitz J, Hunt DF, White FM. Phosphoproteome analysis by mass spectrometry and its application to Saccharomyces cerevisiae., 2002, 20(3): 301–305.

[29] Thingholm TE, J?rgensen TJ, Jensen ON, Larsen MR. Highly selective enrichment of phosphorylated peptides using titanium dioxide., 2006, 1(4): 1929–1935.

[30] Beausoleil SA, Jedrychowski M, Schwartz D, Elias JE, Villén J, Li J, Cohn MA, Cantley LC, Gygi SP. Large-scale characterization of HeLa cell nuclear phosphoproteins., 2004, 101(33): 12130–12135.

[31] Gabius HJ, André S, Kaltner H, Siebert HC. The sugar code: functional lectinomics., 2002, 1572(2–3): 165–177.

[32] Larsen MR, Jensen SS, Jakobsen LA, Heegaard NH. Exploring the sialiome using titanium dioxide chromatography and mass spectrometry., 2007, 6(10): 1778–1787.

[33] Kim SC, Sprung R, Chen Y, Xu YD, Ball H, Pei JM, Cheng T, Kho Y, Xiao H, Xiao L, Grishin NV, White M, Yang XJ, Zhao YM. Substrate and functional diversity of lysine acetylation revealed by a proteomics survey., 2006, 23(4): 607–618.

[34] Lawrie RA. Lawrie's meat science. 6th ed. Cambridge, England: Woodhead Ltd, 1998.

[35] Gordon AM, Homsher E, Regnier M. Regulation of contraction in striated muscle., 2000, 80(2): 853–924.

[36] Hopkins DL, Thompson JM. Factors contributing to proteolysis and disruption of myofibrillar proteins and the impact on tenderisation in beef and sheep meat., 2002, 53(2): 149–166.

[37] Rosenvold K, Andersen HJ. Factors of significance for pork quality—a review., 2003, 64(3): 219–237.

[38] D?Alessandro A, Marrocco C, Zolla V, D?Andrea M, Zolla L. Meat quality of themuscle of Casertana and Large White pigs: Metabolomics and proteomics intertwined., 2011, 75(2): 610–627.

[39] Jia XH, Ekman M, Grove H, F?rgestad EM, Aass L, Hildrum KI, Hollung K. Proteome changes in bovine longissimus thoracis muscle during the early postmortem storage period., 2007, 6(7): 2720–2731.

[40] Lametsch R, Karlsson A, Rosenvold K, Andersen HJ, Roepstorff P, Bendixen E. Postmortem proteome changes of porcine muscle related to tenderness., 2003, 51(24): 6992–6997.

[41] Maltin C, Balcerzak D, Tilley R, Delday M. Determinants of meat quality: tenderness., 2003, 62(2): 337–347.

[42] Bouley J, Meunier B, Chambon C, De Smet S, Hocquette JF, Picard B. Proteomic analysis of bovine skeletal muscle hypertrophy., 2005, 5(2): 490–500.

[43] Deveaux V, Picard B, Bouley J, Cassar-Malek I. Location of myostatin expression during bovine myogenesisand., 2003, 43(6): 527–542.

[44] Taylor RG, Geesink GH, Thompson VF, Koohmaraie M, Goll DE. Is Z-disk degradation responsible for postmortem tenderization?., 1995, 73(5): 1351–1367.

[45] Koohmaraie M, Shackelford SD, Wheeler TL, Lonergan SM, Doumit ME. A muscle hypertrophy condition in lamb (callipyge): characterization of effects on muscle growth and meat quality traits., 1995, 73(12): 3596–3607.

[46] Lametsch R, Roepstorff P, M?ller H, Bendixen E. Identification of myofibrillar substrates for μ-calpain.,2004, 68(4): 515–521.

[47] Hedegaard J, Horn P, Lametsch R, M?ller HS, Roepstorff P, Bendixen C, Bendixen E. UDP-Glucose pyrophosphorylase is upregulated in carriers of the porcine RN- mutation in the AMP-activated protein kinase., 2004, 4(8): 2448–2454.

[48] Ferguson DM, Warner RD. Have we underestimated the impact of pre-slaughter stress on meat quality in ruminants?, 2008, 80(1): 12–19.

[49] Huang HG, Larsen MR, Lametsch R. Changes in phosphorylation of myofibrillar proteins duringdevelopment of porcine muscle., 2012, 134(4): 1999–2006.

[50] Larsen MR, Trelle MB, Thingholm TE, Jensen ON. Analysis of posttranslational modifications of proteins by tandem mass spectrometry., 2006, 40(6): 790–798.

[51] Wang LJ, Xiong YZ, Zuo B, Lei MG, Ren ZQ, Xu DQ. Molecular and functional characterization of glycogen synthase in the porcine satellite cells under insulin treatment., 2012, 360(1–2): 169–180.

[52] Gannon J, Staunton L, O’Connell K, Doran P, Ohlendieck K. Phosphoproteomic analysis of aged skeletal muscle., 2008, 22(1): 33–42.

[53] H?jlund K, Bowen BP, Hwang H, Flynn CR, Madireddy L, Geetha T, Langlais P, Meyer C, Mandarino LJ, Yi ZP.phosphoproteome of human skeletal muscle revealed by phosphopeptide enrichment and HPLC? ESI? MS/MS., 2009, 8(11): 4954–4965.

[54] Hou JJ, Cui ZY, Xie ZS, Xue P, Wu P, Chen XL, Li J, Cai TX, Yang FQ. Phosphoproteome analysis of rat L6 myotubes using reversed-phase C18 prefractionation and titanium dioxide enrichment., 2010, 9(2): 777–788.

[55] Scheffler TL, Gerrard DE. Mechanisms controlling pork quality development: The biochemistry controlling postmortem energy metabolism., 2007, 77(1): 7–16.

[56] Johnson LN. Glycogen phosphorylase: control by phosphorylation and allosteric effectors., 1992, 6(6): 2274–2282.

[57] Sprang SR, Acharya KR, Goldsmith EJ, Stuart DI, Varvill K, Fletterick RJ, Madsen NB, Johnson LN. Structural changes in glycogen phosphorylase induced by phosphorylation., 1988, 336(6196): 215–221.

[58] Schw?gele F, Haschke C, Honikel KO, Krauss G. Enzymological investigations on the causes for the PSE-syndrome, Ⅰ. Comparative studies on pyruvate kinase from PSE-and normal pig muscles.,1996, 44(1–2): 27–40.

[59] Li CB, Li J, Zhou GH, Lametsch R, Ertbjerg P, Brüggemann DA, Huang HG, Karlsson AH, Hviid M, Lundstr?m K. Electrical stimulation affects metabolic enzyme phosphorylation, protease activation, and meat tenderization in beef., 2012, 90(5): 1638–1649.

[60] Rowe LJ, Maddock KR, Lonergan SM, Huff-Lonergan E. Influence of early postmortem protein oxidation on beef quality., 2004, 82(3): 785–793.

[61] Morzel M, Gatellier P, Sayd T, Renerre M, Laville E. Chemical oxidation decreases proteolytic susceptibility of skeletal muscle myofibrillar proteins., 2006, 73(3): 536–543.

[62] Estévez M. Protein carbonyls in meat systems: A review., 2011, 89(3): 259–279.

[63] Stagsted J, Bendixen E, Andersen HJ. Identification of specific oxidatively modified proteins in chicken muscles using a combined immunologic and proteomic approach., 2004, 52(12): 3967–3974.

[64] Bernevic B, Petre BA, Galetskiy D, Werner C, Wicke M, Schellander K, Przybylski M. Degradation and oxidation postmortem of myofibrillar proteins in porcine skeleton muscle revealed by high resolution mass spectrometric proteome analysis., 2011, 305(2–3): 217–227.

[65] Suman SP, Faustman C, Stamer SL, Liebler DC. Proteomics of lipid oxidation-induced oxidation of porcine and bovine oxymyoglobins., 2007, 7(4): 628–640.

[66] Sentandreu MA, Sentandreu E. Peptide biomarkers as a way to determine meat authenticity., 2011, 89(3): 280–285.

[67] Jardin J, Mollé D, Piot M, Lortal S, Gagnaire V. Quantitative proteomic analysis of bacterial enzymes released in cheese during ripening., 2012, 155(1–2): 19–28.

[68] Panchaud A, Affolter M, Kussmann M. Mass spectrometry for nutritional peptidomics: how to analyze food bioactives and their health effects., 2012, 75(12): 3546–3559.

[69] Koohmaraie M, Geesink GH. Contribution of postmortem muscle biochemistry to the delivery of consistent meat quality with particular focus on the calpain system., 2006, 74(1): 34–43.

[70] Morzel M, Terlouw C, Chambon C, Micol D, Picard B. Muscle proteome and meat eating qualities ofof “Blonde d’Aquitaine” young bulls: A central role of HSP27 isoforms., 2008, 78(3): 297–304.

[71] Spiro RG. Protein glycosylation: nature, distribution, enzymatic formation, and disease implications of glycopeptide bonds., 2002, 12(4): 43R-56R.

[72] D'Ambrosio C, Arena S, Salzano AM, Renzone G, Ledda L, Scaloni A. A proteomic characterization of water buffalo milk fractions describing PTM of major species and the identification of minor components involved in nutrient delivery and defense against pathogens., 2008, 8(17): 3657–3666.

[73] Saeki H, Inoue K. Improved solubility of carp myofibrillar proteins in low ionic strength medium by glycosylation., 1997, 45(9): 3419–3422.

[74] 陳欣, 周春霞,洪鵬志, 黃和. 糖基化改性對羅非魚肉肌原纖維蛋白功能特性的影響. 現(xiàn)代食品科技, 2010, 26(8): 793–796.

(責(zé)任編委: 任軍)

Application of modification-specific proteomics in the meat-quality study

Qiang Pu, Jia Luo, Linyuan Shen, Xuewei Li, Shunhua Zhang , Li Zhu

Post-translational modifications (PTMs) play an important role in life science. The most widely studied protein modifications in biological science include protein phosphorylation, acylation, glycosylation, ubiquitination, acetylation, oxidation, methylation and so on. This review outlines current achievements in the study of protein modifications in muscle food using proteomic approaches. First we describe the general knowledge of protein modifications and then the development of proteomic approaches for the characterization of such modifications. Second, we describe the effects of protein modifications on muscle foods and devote our main attention to the application of proteomic approaches for the analysis of these modifications. We conclude that proteomics analysis is powerful for the study of protein modifications and analysis of meat quality characteristics in the process of food production.

proteomics; muscle; post-translational modifications (PTMs); meat quality

2014-11-30;

2015-02-11

四川省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：2013NZ0041)，國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：2013BAD20B07)，和教育部長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃(編號(hào)：IRT13083)資助

蒲強(qiáng)，碩士研究生，專業(yè)方向：豬的遺傳育種。E-mail: 461662559@qq.com；羅嘉，碩士研究生，專業(yè)方向：豬的遺傳育種。E-mail:1028400278@qq.com

蒲強(qiáng)和羅嘉并列第一作者。

張順華，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向：豬的遺傳育種。E-mail：363445986@qq.com； 朱礪，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：豬的遺傳育種。E-mail：zhuli7508@163.com

10.16288/j.yczz.14-417

2015-2-14 13:55:42

: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1913.R.20150214.1355.001.html