蝗虫新型咸味肽智能筛选及与TMC4受体分子作用机制

来源：中国食品学报杂志2026年第5期北京时间：

作者：颜文婧，马振人，苏礼君，纪慧卓，左敏

单位：颜文婧北京工商大学 农产品质量安全溯源技术及应用国家工程研究中心 北京 100048;北京工商大学计算机与人工智能学院 北京 100048,马振人北京工商大学 农产品质量安全溯源技术及应用国家工程研究中心 北京 100048;北京工商大学计算机与人工智能学院 北京 100048,苏礼君北京工商大学 农产品质量安全溯源技术及应用国家工程研究中心 北京 100048;北京工商大学食品与健康学院 北京 100048,纪慧卓北京工商大学 农产品质量安全溯源技术及应用国家工程研究中心 北京 100048;北京工商大学食品与健康学院 北京 100048,左敏北京工商大学 农产品质量安全溯源技术及应用国家工程研究中心 北京 100048;北京物资学院 信息学院 北京 101126,

摘要：采用蛋白质语言大模型提取序列语义表达与两亲性伪氨基酸组成(APAAC)描述全局理化特征，基于双分支融合策略构建咸味肽预测模型，并通过引入交叉注意力机制，识别和评估模型在咸味特征判别中具有高贡献度的氨基酸残基。以蝗虫蛋白为研究对象，采用虚拟酶解结合生物信息学方法构建潜在咸味肽库，并利用所建模型鉴定新型咸味肽。通过分子对接技术解析咸味肽与跨膜通道样4蛋白(TMC4)受体的相互作用机制。结果表明，模型在咸味肽预测任务中展现出卓越性能与稳健性，其准确率、精确率、召回率、F1和AUC分数分别达到0.929，0.939，0.925，0.927和0.960。精氨酸、甲硫氨酸与谷氨酸在咸味特征识别中具有较高的注意力权重。通过虚拟酶解、水溶性、毒性及呈咸能力预测，从蝗虫源蛋白中共鉴定出46条咸味肽并合成3条肽。感官评价结果表明，合成肽具有咸味特征。分子对接结果表明，所有筛选肽均能成功对接至TMC4蛋白的内部结合口袋，Cys475、Gln377、Glu235、Gly242及Leu618被鉴定为参与相互作用的关键氨基酸残基，氢键与疏水相互作用是驱动咸味肽与TMC4结合的主要作用力。本研究通过整合深度学习、虚拟酶解与分子对接，构建了一个高通量的咸味肽预测与机制解析框架，为从蝗虫蛋白中筛选用于低钠食品的咸味肽提供了方法学基础与候选分子。

关键词：咸味肽; 深度学习; 分子对接; 高通量筛选; 虚拟酶解

基金资助：国家自然科学基金项目(62476014，62433002)；北京学者计划项目(099)；北京市属高校教师队伍建设支持计划高水平科研创新团队项目(BPHR20220104)