王新怡，張一敏，梁榮蓉，董鵬程，羅 欣，毛衍偉

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安 271018）

嫩度是反映牛肉食用品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)，影響消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的接受程度[1]。多項(xiàng)研究表明，消費(fèi)者愿意以更高的價(jià)格來購(gòu)買嫩度更好的牛排[2]。隨著蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在肉品品質(zhì)的研究成果越來越多，科研人員發(fā)現(xiàn)并提出有些蛋白分子可作為肉品品質(zhì)的分子標(biāo)記。Shen Jin等[3]使用蛋白質(zhì)組分析電刺激影響嫩度的機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，電刺激提高了肉的嫩度，一方面電刺激影響pH值-溫度窗口、加速骨架蛋白降解外；另一方面，電刺激還會(huì)導(dǎo)致過氧化物氧化還原酶6（peroxiredoxin 6，Prdx6）的表達(dá)發(fā)生變化；Yang Xiaoyin等[4]在研究牛肉的氣調(diào)包裝時(shí)發(fā)現(xiàn)，氣調(diào)包裝會(huì)影響牛肉嫩度，也會(huì)影響Prdx6的表達(dá)。此外，Liu Yang等[5]對(duì)Prdx6的基因多態(tài)性與肉的品質(zhì)性狀關(guān)系進(jìn)行分析，提出Prdx6的基因多態(tài)性是牛肉嫩度的標(biāo)記物。Jia等[6]的研究表明Prdx6的表達(dá)量與嫩度呈正相關(guān)，嫩度高的肉可能發(fā)生了較低的氧化應(yīng)激。

目前，諸多報(bào)道集中在對(duì)Prdx6活性和生理作用的研究上，也有研究發(fā)現(xiàn)Prdx6與嫩度有關(guān)。但目前并未檢索到對(duì)Prdx6影響嫩度通路的系統(tǒng)總結(jié)。為了明確Prdx6對(duì)肉嫩度的影響機(jī)制，本文首先剖析了Prdx6的結(jié)構(gòu)與活性、動(dòng)物屠宰后氧化應(yīng)激的產(chǎn)生以及Prdx6消除氧化物的機(jī)制，并以Prdx6的氧化還原酶活性、磷脂氫過氧化物谷胱甘肽過氧化物酶（phospholipid hydroperoxide GSH peroxidase，PHGPx）活性、磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2）活性和溶血磷脂?；D(zhuǎn)移酶（lysophosphatidylcholine acyl transferase，LPCAT）活性為基礎(chǔ)，總結(jié)了Prdx6通過調(diào)控蛋白質(zhì)與脂質(zhì)氧化、細(xì)胞凋亡、小熱休克蛋白（small heat shock proteins，sHSPs）、細(xì)胞自噬以及還原過氧化膜磷脂影響肉品嫩度的機(jī)制。以期完善闡明肉的嫩化機(jī)制，指出肉品品質(zhì)研究的新方向，并為開發(fā)調(diào)控肉品嫩度的技術(shù)提供理論指導(dǎo)。

1 Prdx家族及Prdx6的結(jié)構(gòu)與活性

Prdx是一類非硒依賴過氧化物酶家族，共有6 個(gè)成員，可以還原過氧化氫和烷基氫過氧化物[7]。Prdx1～5均含有兩個(gè)Cys殘基，而Prdx6僅含有一個(gè)Cys殘基[8]。如圖1所示，該Cys在N端第47位是過氧化物酶活性的電子轉(zhuǎn)移位點(diǎn)，位于Prdx6結(jié)構(gòu)表面的“口袋”狀凹槽中；Prdx6的過氧化物酶活性區(qū)間在蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的Cys47-His39-Arg132處。與Prdx1～5不同，Prdx6還有非鈣依賴性的PLA2活性[9]，Ser32位點(diǎn)是PLA2的活性位點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的蛋白結(jié)構(gòu)是Ser32-His26-Asp140，PLA2活性在控制哺乳動(dòng)物細(xì)胞氧化還原狀態(tài)和維持細(xì)胞膜的磷脂代謝中起關(guān)鍵作用，參與細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間的信號(hào)傳導(dǎo)，促進(jìn)細(xì)胞再生和增殖，并防止細(xì)胞凋亡[10-11]。

圖1 Prdx6結(jié)構(gòu)示意圖[10]Fig.1 Structure diagram of Prdx6[10]

2 Prdx6通過氧化還原酶活性影響肉品嫩度

動(dòng)物屠宰后，環(huán)境變化使細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)激，胞內(nèi)活性自由基含量上升，破壞了原有的氧化還原平衡，使細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和脂質(zhì)發(fā)生氧化，細(xì)胞受到損害并觸發(fā)凋亡[12]。細(xì)胞為了對(duì)抗損害會(huì)激活熱休克因子并合成sHSPs。sHSPs通過抑制μ-鈣蛋白酶（μ-calpain）對(duì)細(xì)胞骨架蛋白的降解，延遲細(xì)胞凋亡進(jìn)程影響肉的嫩度[12]。Prdx6具有氧化還原酶活性，可通過清除活性自由基、調(diào)控蛋白質(zhì)與脂質(zhì)氧化、調(diào)控細(xì)胞凋亡通路以及調(diào)控sHSPs的表達(dá)最終影響肉的嫩度。

2.1 動(dòng)物屠宰后氧化應(yīng)激的產(chǎn)生

生物體內(nèi)的許多反應(yīng)如金屬或酶催化的氧化反應(yīng)或生物過程都會(huì)產(chǎn)生活性氧（reactive oxygen species，ROS），ROS分為自由基（O2－·、·OH等）和非自由基衍生物（H2O2等）[13]。線粒體電子傳遞鏈（mitochondrial electron transport chain，mETC）攜帶的電子通過電子漏傳遞給氧，形成O2－·[14]；O2－·可與陽離子生成·OH或在超氧化物歧化酶等的催化下產(chǎn)生H2O2；H2O2通過芬頓（Fenton）反應(yīng)和哈伯-韋斯（Haber-Weiss）反應(yīng)產(chǎn)生·OH，進(jìn)而導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化、蛋白質(zhì)氧化和DNA的損傷[15]。除線粒體外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、胞質(zhì)和細(xì)胞膜也會(huì)產(chǎn)生ROS[16]。在正常的生理狀態(tài)下，包括Prdx6在內(nèi)的抗氧化防御酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)會(huì)清除骨骼肌細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的少量ROS，僅保留中低濃度的ROS作為信號(hào)分子參與細(xì)胞代謝調(diào)控[17]。動(dòng)物屠宰后，肌肉（muscle）開始向肉（meat）轉(zhuǎn)化，骨骼肌細(xì)胞成為自由基最重要的來源，也是其主要的作用對(duì)象[18]；由于缺血缺氧環(huán)境的影響，mETC受到干擾，ROS生成量增加，激活細(xì)胞的防御反應(yīng)；此時(shí)，若骨骼肌細(xì)胞的抗氧化防御系統(tǒng)不足以對(duì)抗ROS，則出現(xiàn)氧化應(yīng)激[19-20]。骨骼肌細(xì)胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激后，原有的氧化還原體系被擾亂，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)遭到破壞，細(xì)胞凋亡酶類被激活，sHSPs表達(dá)量上調(diào)[12]，蛋白質(zhì)氧化和脂質(zhì)氧化程度增加，最終影響肉的嫩度。通過對(duì)比應(yīng)激與非應(yīng)激肉品的差異蛋白點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)差異蛋白主要參與氧化應(yīng)激相應(yīng)、免疫防御和凋亡3 個(gè)生物學(xué)過程[21]。

2.2 Prdx6消除氧化物的機(jī)制

Prdx6的反應(yīng)底物包括H2O2、短鏈氫過氧化物（如叔丁基和異丙苯氫過氧化物）和過氧亞硝酸鹽（ONOO－）等。其反應(yīng)位點(diǎn)為Prdx6單體上唯一的保守Cys（Prdx6氨基酸序列第47位）[22]。因此，Prdx6可利用其過氧化物酶活性清除細(xì)胞內(nèi)的ROS，對(duì)維持胞內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)、對(duì)抗宰后應(yīng)激具有十分重要的作用。

Prdx6還原底物需要與外源還原劑谷胱甘肽（glutathione，GSH）相互作用[23]。其反應(yīng)機(jī)理如圖2所示：1）還原態(tài)的Prdx6單體（Prdx6—SH）在溶液中以反向平行的二聚體形式存在，疏水殘基L145、L148（分別表示位于Prdx6氨基酸序列第145、148位的亮氨酸）等維持界面穩(wěn)定；2）清除胞內(nèi)多余H2O2后，Prdx6被氧化成Prdx6—SOH，二聚體中的單體親和力降低；3）Prdx6與GSH的反應(yīng)過程需要谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶（π isoform of GSH-S-transferase，πGST）的催化[24,26]：在GSH存在的情況下，被氧化的Prdx6單體與πGST形成異二聚體后，GSH與Prdx6形成一個(gè)混合二硫鍵，將Prdx6谷胱甘肽化（Prdx6—SSG）[24,27]；4）Prdx6—SSG與GSH繼續(xù)反應(yīng)，GSH被氧化成氧化型谷胱甘肽（GSSH），Prdx6回到最終的還原態(tài)（Prdx6—SH）[23]。

圖2 Prdx6消除氧化物的機(jī)制示意圖Fig.2 Mechanism for the peroxidase activity of Prdx6 in eliminating cellular reactive oxygen species

2.3 Prdx6影響肉品嫩度的機(jī)制

2.3.1 Prdx6調(diào)控蛋白質(zhì)與脂質(zhì)氧化

蛋白質(zhì)氧化是指蛋白質(zhì)在自由基及其相關(guān)氧化物的作用下，某些氨基酸殘基發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的變化。發(fā)生氧化后，蛋白質(zhì)對(duì)氧化物的親和力增加，更易發(fā)生水解、聚合、交聯(lián)[28]。過量的ROS會(huì)通過抑制轉(zhuǎn)錄使蛋白質(zhì)合成受阻、破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等途徑，使蛋白質(zhì)降解或功能喪失[29]，造成骨骼肌細(xì)胞氧化損傷。如圖3所示，ROS介導(dǎo)蛋白氧化可直接攻擊其骨架蛋白主鏈和側(cè)鏈氨基酸殘基，導(dǎo)致蛋白質(zhì)肽鏈骨架斷裂，加速蛋白降解，提高嫩度；也可以先介導(dǎo)脂質(zhì)過氧化和非酶糖基化反應(yīng)，隨后產(chǎn)生的中間產(chǎn)物在與蛋白發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生蛋白質(zhì)羰基化產(chǎn)物和蛋白質(zhì)交聯(lián)物[30]，影響骨架蛋白降解，導(dǎo)致嫩度下降。

圖3 Prdx6影響肉品嫩度的機(jī)制Fig.3 Mechanisms by which Prdx6 affects meat tenderness

在肌肉中，蛋白質(zhì)的氧化會(huì)造成多肽的降解及ATP酶活性的降低，促使蛋白質(zhì)與其他大分子物質(zhì)交聯(lián)產(chǎn)生聚合物，影響肉的品質(zhì)[31-32]。宰后成熟過程中，鈣蛋白酶（calpain）降解骨架蛋白對(duì)肉的嫩度有重要作用，而蛋白質(zhì)氧化會(huì)使calpain失去活性，且氧化應(yīng)激會(huì)改變肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白結(jié)構(gòu)，降低其對(duì)蛋白水解酶的敏感性[33]，且/或?qū)е录≡w維蛋白結(jié)構(gòu)的改變、發(fā)生交聯(lián)增強(qiáng)肌纖維結(jié)構(gòu)[34]，導(dǎo)致肉的嫩度降低。

2.3.2 Prdx6調(diào)控細(xì)胞凋亡通路

細(xì)胞凋亡是機(jī)體為了維護(hù)自身穩(wěn)定，由基因調(diào)控的細(xì)胞自主有序性死亡。細(xì)胞通過多種途徑發(fā)生凋亡，包括線粒體途徑、死亡受體途徑和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑[35]。caspase家族幾乎介導(dǎo)了整個(gè)凋亡過程，是細(xì)胞凋亡進(jìn)程中的關(guān)鍵酶[36]。其中，caspase-3是細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵執(zhí)行者。

線粒體途徑也被稱為內(nèi)源途徑（圖3），線粒體通過MPTP將線粒體內(nèi)外膜間隙的蛋白質(zhì)，尤其是Cyt-c，釋放至細(xì)胞質(zhì)中。Cyt-c與dATP介導(dǎo)的凋亡蛋白酶激活因子（apoptosis protease activating factor，Apaf）-1發(fā)生寡聚，導(dǎo)致Apaf-1構(gòu)象改變，形成寡聚凋亡體。凋亡體聚集caspase-9前體并將其活化為caspase-9，激活caspase-3和caspase-7，最終激活凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)，在幾分鐘內(nèi)即可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。MPTP受到Bcl-2蛋白家族的調(diào)控，Bcl-2可抑制Cyt-c的釋放；Bax可刺激Cyt-c的釋放[37]；tBid可以傳遞信號(hào)以啟動(dòng)凋亡[38]。

宰后骨骼肌細(xì)胞處于缺血缺氧狀態(tài)，骨骼肌產(chǎn)生的ROS含量增多，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Prdx6等抗氧化因子不足以清除過多的ROS時(shí)，會(huì)導(dǎo)致以下3 種結(jié)果：1）脂質(zhì)過氧化增加，進(jìn)而引起骨骼肌線粒體外膜通透性增加[39]；2）加速Bax/Bcl-2比值升高[40-41]，Bax激活后被轉(zhuǎn)移，插入線粒體外膜中，增大MPTP的開放程度，提高線粒體外膜透性[42]；3）胞外流入胞內(nèi)的Ca2+及線粒體釋放的Ca2+濃度升高，進(jìn)一步擴(kuò)大MPTP的開放，導(dǎo)致線粒體膜電位的喪失[43]。以上結(jié)果均可促進(jìn)Cyt-c被釋放至細(xì)胞質(zhì)中，激活caspase-3，隨后激活細(xì)胞凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)、抑制鈣蛋白酶抑制蛋白（calpastatin）的降解。同時(shí)，線粒體中Cyt-c含量的顯著減少會(huì)導(dǎo)致mETC的進(jìn)一步破壞，加劇ROS的產(chǎn)生。除Cyt-c之外，SMAC/Diablo（第二個(gè)線粒體衍生的半胱氨酸蛋白酶激活劑，second mitochondrial activator of caspase/direct IAP binding protein with low PI）和Omi/Htr A2（寡聚絲氨酸蛋白酶Htr A（high temperature requireement）家族中的一員）等也會(huì)通過線粒體外模移動(dòng)至細(xì)胞質(zhì)中，促進(jìn)caspase活性[44]。因此，Prdx6可通過調(diào)控細(xì)胞凋亡內(nèi)源性途徑的進(jìn)程，抑制caspase-3的激活，進(jìn)而抑制骨架蛋白的降解，對(duì)肉的嫩度造成影響。

死亡受體途徑也被稱為外源途徑（圖3）。細(xì)胞表面的死亡受體與細(xì)胞外對(duì)應(yīng)的死亡配體結(jié)合后，結(jié)合或募集Fas相關(guān)的死亡域蛋白（Fas-associating protein with a novel death domain，F(xiàn)ADD），F(xiàn)ADD與caspase-8前體結(jié)合形成死亡誘導(dǎo)信號(hào)復(fù)合物（death-inducing signaling complex，DISC）并活化caspase-8[45-46]。Caspase-8可直接活化caspase-3執(zhí)行凋亡；或裂解BID為tBID，從細(xì)胞凋亡外源性途徑轉(zhuǎn)為內(nèi)源性途徑[47]。宰后成熟過程中，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Prdx6等抗氧化因子不足以清除過量的H2O2時(shí)，會(huì)導(dǎo)致：1）上游啟動(dòng)因子p53的激活，加速啟動(dòng)Fas受體介導(dǎo)的凋亡途徑[48]；2）Fas受體和Fas配體的mRNA和表達(dá)量上調(diào)[48-50]，加速激活caspase-8，進(jìn)而從內(nèi)源、外源兩條途徑加速caspase-3的活化。除此之外，過多的H2O2還會(huì)直接促進(jìn)caspase-3和caspase-8的活化[48,51]。由此可見，Prdx6可通過調(diào)控細(xì)胞凋亡外源性途徑的進(jìn)程，抑制caspase-3的激活，進(jìn)而抑制骨架蛋白的降解，對(duì)肉的嫩度造成影響。

除此之外，Prdx6不足導(dǎo)致ROS過多時(shí)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，Ca2+從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)流出，激活calpain，同時(shí)激活caspase-12導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[52]；長(zhǎng)期的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激導(dǎo)致脯氨酰4-羥化酶β亞基從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向線粒體釋放，引發(fā)細(xì)胞凋亡[53]。由此可見，Prdx6可通過多種途徑參與細(xì)胞凋亡進(jìn)而對(duì)肉的嫩度產(chǎn)生影響。

2.3.3 Prdx6調(diào)控sHSPs

熱休克蛋白是機(jī)體中廣泛存在的一類熱應(yīng)激蛋白。熱休克蛋白可參與細(xì)胞應(yīng)激響應(yīng)，穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，增加細(xì)胞的存活能力，保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激損傷[54]。許多研究表明，分子質(zhì)量較小的熱休克蛋白HSP20、HSP27和αβ-晶體蛋白（αβ-crystallin）在骨骼肌中含量較高，與肉品嫩度密切相關(guān)[55]。宰后成熟過程中，若Prdx6無法通過自身活性及時(shí)清除細(xì)胞內(nèi)過量的ROS，則會(huì)使骨骼肌處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，該狀態(tài)下骨骼肌會(huì)迅速合成sHSPs[56]，引起HSP27和αβ-crystallin過量表達(dá)[12,55]，抑制肌原纖維的降解，對(duì)肉的嫩度造成不良影響。

此外，Prdx6活性不足導(dǎo)致氧化應(yīng)激時(shí)，HSP20和HSP27的過表達(dá)會(huì)抑制caspase活性，αβ-crystallin會(huì)抑制caspase-3活性[57-58]，進(jìn)而干擾正常的細(xì)胞凋亡、細(xì)胞自噬進(jìn)程并抑制骨架蛋白的降解，阻礙肉品嫩化過程。氧化應(yīng)激同樣會(huì)加速HSP70的表達(dá)[54]，HSP70可抑制細(xì)胞凋亡，同時(shí)會(huì)抑制肌纖維蛋白的水解[59]，進(jìn)而延緩肉的成熟過程，降低肉的嫩度。caspase-3在宰后成熟早期參與了calpain特異性抑制劑calpastatin的降解，有助于calpain的激活[60]，提高肉的嫩度。

2.3.4 Prdx6調(diào)控細(xì)胞自噬

細(xì)胞自噬是胞質(zhì)物質(zhì)（如胞質(zhì)醇、蛋白質(zhì)聚集物和細(xì)胞器）的胞內(nèi)降解途徑。自噬過程中會(huì)形成自噬體，吞噬胞質(zhì)物質(zhì)將其運(yùn)輸?shù)揭号莼蛉苊阁w進(jìn)行分解和再循環(huán)[61]。氧化應(yīng)激可誘導(dǎo)自噬的產(chǎn)生[62-63]。研究表明，自噬與細(xì)胞凋亡協(xié)同作用于細(xì)胞死亡，且兩者可相互轉(zhuǎn)化[64]。促進(jìn)細(xì)胞自噬可誘導(dǎo)凋亡外源性通路中Fas/Fasl的表達(dá)，最終活化caspase-3引發(fā)細(xì)胞凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)。調(diào)控自噬會(huì)對(duì)caspase-3產(chǎn)生影響進(jìn)而調(diào)控結(jié)蛋白的降解，提高肉的嫩度[64]。研究表明，細(xì)胞內(nèi)ROS過多會(huì)抑制mTOR、p53表達(dá)，上調(diào)Beclin-1水平，進(jìn)而誘導(dǎo)自噬的發(fā)生?？梢?，在宰后成熟的過程中，Prdx6可通過抑制ROS累積來減少caspase的激活，進(jìn)而影響骨架蛋白的降解，最終對(duì)肉的嫩度產(chǎn)生影響。Beclin-1是自噬的特異基因，也是自噬的啟動(dòng)因子[65]，在氧化應(yīng)激條件下其表達(dá)水平上調(diào)[66]。此外，Beclin-1還是caspase-3的反應(yīng)底物，caspase可以裂解Beclin-1，裂解后的Beclin-1會(huì)促進(jìn)Cyt-c的釋放，加速細(xì)胞凋亡[67-68]。

3 Prdx6通過調(diào)控還原脂質(zhì)過氧化影響肉品的嫩度

宰后成熟過程中，脂質(zhì)氧化（主要是細(xì)胞膜的氧化）是氧化應(yīng)激造成細(xì)胞損傷的主要機(jī)制[69]。如前所述，線粒體外膜的過氧化會(huì)導(dǎo)致線粒體外膜透性增加，加速細(xì)胞凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)，改善肉的嫩度；脂肪氧化時(shí)ROS和脂質(zhì)自由基會(huì)使一些氨基酸殘基轉(zhuǎn)變?yōu)轸驶衔?，加劇蛋白質(zhì)氧化，進(jìn)而對(duì)肉品嫩度造成不良影響。反應(yīng)猝滅可以終止脂質(zhì)氧化，但并不能改變已經(jīng)生成的脂質(zhì)氫過氧化物。Prdx6除了可以利用自身過氧化物酶活性清除宰后骨骼肌產(chǎn)生的過多的ROS，還可以修復(fù)ROS造成的脂質(zhì)氧化，進(jìn)而減緩蛋白質(zhì)氧化和細(xì)胞程序性死亡進(jìn)程，最終對(duì)肉品嫩度產(chǎn)生影響。

3.1 Prdx6的PHGPx活性

Prdxs都具有過氧化物酶活性，但只有Prdx6可以還原磷脂氫過氧化物（phospholipid hydroperoxide，PLOOH），該活性被稱為PHGPx活性。通常以PCOOH作為底物來檢測(cè)PHGPx活性。敲除Prdx6后，PHGPx活性降低97%[70]，說明氧化態(tài)磷脂的還原反應(yīng)在很大程度上依賴于Prdx6的活性，但Prdx6的活性對(duì)磷脂的還原反應(yīng)并非決定性的。

3.2 Prdx6的PLA2活性

Prdx6還表達(dá)PLA2活性[71-72]，因無需Ca2+，故又被稱為非鈣依賴性PLA2（acidic Ca2+-independent PLA2，aiPLA2）活性[73]或溶酶體PLA2活性[74]。該活性在sn-2位點(diǎn)上水解甘油磷脂，對(duì)PC底物有明顯偏好。Prdx6的PLA2活性在酸性條件（pH 4）下活性最強(qiáng)，且在單體中即可表達(dá)，無需二聚體[25]。胞液pH值下Prdx6的PLA2活性對(duì)含有氧化脂肪酸的磷脂酰膽堿活性較高，與酸性條件活性相似[75]。絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）可以介導(dǎo)Prdx6的T177位點(diǎn)磷酸化[76]，使Prdx6的PLA2活力提高10 倍以上。磷酸化后PLA2活性在胞液pH值下對(duì)磷脂底物的還原能力接近酸性條件[77]。

3.3 Prdx6的LPCAT活性

Prdx6還具有LPCAT活性，可以?；哂幸粋€(gè)游離脂肪酸的LPC。與其他溶血磷脂底物相比，Prdx6的LPCAT活性對(duì)LPC和sn-2位點(diǎn)上有棕櫚酰輔酶A的脂肪酸有明顯偏好。Prdx6對(duì)游離脂肪酸的水解（PLA2活性）和再酰化（LPCAT活性）是一個(gè)連續(xù)的過程，因此，在棕櫚酰輔酶A存在的情況下，PLA2活性和LPCAT活性共同作用于脂肪酸的sn-2位點(diǎn)上生成磷脂酰膽堿與棕櫚酸鹽[78]。目前，Prdx6是具有LPCAT活性的5 種哺乳動(dòng)物酶之一[79]，也是唯一同時(shí)具有PLA2活性和LPCAT活性的酶。

3.4 Prdx6還原過氧化的脂質(zhì)

Prdx6的3 種活性都需要結(jié)合磷脂底物。通過對(duì)Prdx6與磷脂的結(jié)合模型的分析得出Prdx6與含有陰離子磷脂的脂質(zhì)體結(jié)合最緊密，對(duì)磷脂酰膽堿的活性更強(qiáng)[75]。Prdx6在pH 4時(shí)與脂質(zhì)體磷脂結(jié)合能力較好，在pH 7時(shí)較差，該規(guī)律與PLA2活性一致。此外，磷酸化后的Prdx6在pH 4和pH 7時(shí)都能與磷脂緊密結(jié)合。這是由于Prdx6磷酸化后呈融球態(tài)，此時(shí)PLA2活性最大；在許多蛋白質(zhì)中都存在這一構(gòu)象與活性的關(guān)系規(guī)律——與正常條件下折疊的構(gòu)象相比，融球態(tài)使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)更加靈活，與底物結(jié)合的范圍更廣[80]。

如前所述，Prdx6在胞質(zhì)中（pH 7）與磷脂的結(jié)合能力極低，但與氧化磷脂的結(jié)合能力很強(qiáng)，其還原過氧化膜磷脂的過程如圖4所示，磷脂膜未被氧化時(shí)，Prdx6存在于胞液中（A）；膜磷脂脂酰殘基被氧化后其親水性增強(qiáng)，浮于膜表面（B）；Prdx6與浮于膜表面的磷脂氫過氧化物底物相互作用（與細(xì)胞膜“結(jié)合”）（C）；Prdx6對(duì)氧化態(tài)脂肪?；M(jìn)行還原和/或水解（氧化的磷脂水解脫去sn-2脂肪酰基鏈，再酰化恢復(fù)到還原態(tài)），膜磷脂恢復(fù)到還原態(tài)后，Prdx6回到細(xì)胞質(zhì)中（D）[81]。如圖3所示，Prdx6與磷脂氫過氧化物底物相互作用（圖4中C、D間的反應(yīng)）主要通過兩條通路，1）通過PHGPx活性（Prdx6、GPx4）直接還原磷脂氫過氧化物；2）通過脫酰（PLA2活性）/再酰化（LPCAT活性）作用通路修復(fù)氧化的脂質(zhì)。上述兩條通路可以單獨(dú)進(jìn)行，也可同時(shí)作用[82]。

圖4 Prdx6還原過氧化膜磷脂示意圖Fig.4 Mechanism of action of Prdx6 in repairing oxidized membrane phospholipids

綜上所述，Prdx6還原過氧化脂質(zhì)可以：1）減緩蛋白質(zhì)氧化，改善肉的嫩度；2）降低膜透性，阻礙細(xì)胞凋亡關(guān)鍵因子Cyt-c流入細(xì)胞質(zhì)，延遲細(xì)胞凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，進(jìn)而降低caspase-3的激活程度。caspase-3激活程度的降低可直接減緩骨架蛋白降解進(jìn)程，或通過阻礙calpain的激活間接降低骨架蛋白降解速度，最終對(duì)嫩度造成不良影響。

4 結(jié) 語

本文闡述了Prdx6通過過氧化物酶活性清除ROS、防止動(dòng)物屠宰后氧化應(yīng)激的機(jī)制，以及Prdx6通過PHGPx活性、LPCAT活性和PLA2活性還原宰后肌肉中氧化脂質(zhì)的機(jī)制。并進(jìn)一步總結(jié)了Prdx6通過上述活性調(diào)控蛋白質(zhì)與脂質(zhì)氧化、細(xì)胞凋亡、sHSPs、細(xì)胞自噬以及還原過氧化膜磷脂影響肉品嫩度的機(jī)制。本文對(duì)Prdx6影響肉嫩度機(jī)制的系統(tǒng)總結(jié)完善了肉品嫩化機(jī)制，為肉品品質(zhì)研究提供了新思路。但目前通過調(diào)控Prdx6來調(diào)控肉品嫩度的研究較少，尚需更多研究證實(shí)Prdx6與肉品嫩度之間的相關(guān)關(guān)系。Prdx6或可成為預(yù)測(cè)、調(diào)控牛肉嫩度的關(guān)鍵因子。