本实验在298~371 K和298~500 K温度范围内,分别利用圆二色(circular dichroism,CD)光谱和分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟研究加热过程中金黄色葡萄球菌B型肠毒素(staphylococcal enterotoxin B,SEB)的热变性过程,探索实验与模拟之间的关系。对SEB二级结构研究发现,在室温条件下,CD谱图与MD模拟结果高度一致;在加热条件下,CD谱图拟合出的螺旋、折叠和无规卷曲结构变化趋势与MD模拟结果也高度一致。为深入了解SEB的热稳定机制,对其MD模拟轨迹进行均方根偏差、二级结构含量、回转半径、自由能表面、溶剂可及性表面积以及氢键和盐桥测定分析。MD分析结果表明,在较低的加热温度条件下,不含柔性环的结构域I主要依赖疏水相互作用维持其热稳定性,而结构域II的热稳定性主要借助于盐桥和氢键。在较高加热温度条件下,不含柔性环的结构域I中疏水相互作用被破坏,其二级结构几乎完全消失。而结构域II还能依靠盐桥形成的“分子图钉”在较高加热温度下勉强维系其二级结构稳定性。上述研究结果有助于在分子水平上理解维系SEB热稳定性的热力学和动力学机制,为确立更加安全有效的食品消毒杀菌工艺指明方向。
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