肉品加工团队揭示了低磷酸化促进肌间线蛋白泛素化和降解机制

近日，中国农业科学院农产品加工研究所肉品科学与营养工程创新团队揭示了低磷酸化水平通过促进肌间线蛋白的泛素化及其蛋白酶体依赖性降解，进而参与调控宰后肌肉细胞骨架蛋白降解的作用机制，相关研究成果发表于《国际食品研究（Food Research International）》（JCR一区，IF: 8.0）。加工所2023级博士研究生刘翔飞和2022级硕士研究生赵欣然为论文共同第一作者，李欣研究员为通讯作者。

宰后肌肉蛋白降解是影响肉品嫩度形成的关键生化过程。肌间线蛋白（desmin）作为维持肌原纤维结构完整性的关键蛋白，其降解程度与肌原纤维结构的松散及肉品嫩化密切相关。已有研究表明，蛋白质磷酸化、泛素化等翻译后修饰参与调控宰后肌肉蛋白的水解过程，但磷酸化如何影响肌间线蛋白泛素化及其降解尚不清楚。

本研究构建了牛背最长肌匀浆体外孵育体系，通过添加磷酸酶抑制剂和磷酸酶分别设置高、低磷酸化处理组，系统解析了肌间线蛋白泛素化修饰及其降解的变化规律。结果显示：低磷酸化水平促进了肌间线蛋白的泛素化，并加速其丰度下降；在孵育4~72 h期间，低磷酸化组的20S蛋白酶体活性显著高于高磷酸化组，而早期钙蛋白酶活性则较低。进一步结合保守性分析与分子动力学模拟发现，肌间线蛋白的关键磷酸化和泛素化修饰位点具有物种保守性，这些修饰可改变蛋白的构象紧致度及表面暴露程度，从而影响蛋白酶对底物的识别与降解。

本研究揭示了低磷酸化状态与肌间线蛋白泛素化及蛋白酶体降解之间的时间依赖性关联，阐明了磷酸化调控肌间线蛋白泛素化进而影响宰后蛋白水解动态变化的新机制，为肉品品质的精准调控策略提供了新思路。

该研究得到了国家自然科学基金面上项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.foodres.2026.119346