客户文章丨大连工业大学揭示TGase诱导牡蛎肽-壳寡糖糖基化机制及其锌复合物的神经保护作用

日前，大连工业大学食品学院朱蓓薇院士团队刘潇阳副教授课题组在《Food Research International》上发表了一项重要研究，首次系统揭示了转谷氨酰胺酶诱导的牡蛎肽-壳寡糖糖基化反应机制，并阐明了其锌复合物在改善缺锌所致的神经元损伤与氧化应激中的双重保护作用。该研究于2025年8月18日在线发布，题为《Mechanism of TGase-induced oyster peptide-chitosan oligosaccharide glycosylation and amelioration effects of its zinc complex on zinc deficiency-associated neuron damages and oxidative stress》。

研究团队采用X射线衍射、原子力显微镜对复合物结构进行表征，通过液相色谱-串联质谱结合糖肽富集技术鉴定糖基化位点及肽段序列，利用分子对接模拟肽-糖-锌的相互作用机制。同时，通过构建缺锌小鼠模型及过氧化氢诱导的TM3细胞氧化损伤模型，从动物和细胞水平系统评估了牡蛎肽-壳寡糖-锌复合物的神经保护与抗氧化功效。

研究发现，牡蛎蛋白来源的Gigasin-5（蛋白编号P86788）是TGase催化糖基化反应的主要贡献蛋白（占比≥8.6%），其中谷氨酰胺残基比赖氨酸更易发生糖基化修饰。通过对P86788来源的糖基化肽段进行序列分析，共鉴定出多条3-4 kDa的肽段，它们主要通过TGase催化的共价键及氢键与聚合度为2-4的低聚壳寡糖结合。分子对接进一步揭示，肽-壳寡糖复合物通过肽段中的羰基、羟基及糖环氧原子与锌离子发生配位结合。

本研究首次系统阐明了TGase催化下牡蛎肽与壳寡糖的糖基化反应机制，明确了谷氨酰胺的主导作用及低聚合度壳寡糖的反应优势。形成的OCZn复合物不仅具备良好的锌离子递送能力，还能通过调节胆碱能系统和突触可塑性相关蛋白，改善缺锌所致的神经发育损伤，同时具有显著的抗氧化活性，对睾丸间质细胞具有保护作用。该研究为开发兼具神经保护和生殖健康功效的多功能锌补充剂提供了新的设计思路和理论依据。