Investigation by Synchrotron Radiation Circular Dichroism of the Secondary Structure Evolution of Pepsin under Oxidative Environment
Laetitia Théron,
Aline Bonifacie,
Jérémy Delabre,
Thierry Sayd,
Laurent Aubry,
Philippe Gatellier,
Christine Ravel,
Christophe Chambon,
Thierry Astruc,
Jacques Rouel,
Véronique Santé-Lhoutellier,
Matthieu Réfrégiers,
Frank Wien
Affiliations
Laetitia Théron
Institut National de Recherche Pour L’agriculture, L’alimentation et L’environnement (INRAE), UR370 Qualité des Produits Animaux, F-63122 Saint Genès-Champanelle, France
Aline Bonifacie
Institut National de Recherche Pour L’agriculture, L’alimentation et L’environnement (INRAE), UR370 Qualité des Produits Animaux, F-63122 Saint Genès-Champanelle, France
Jérémy Delabre
Institut National de Recherche Pour L’agriculture, L’alimentation et L’environnement (INRAE), Plateforme D’exploration du Métabolisme Composante Protéomique (PFEMcp), F-63122 Saint Genès-Champanelle, France
Thierry Sayd
Institut National de Recherche Pour L’agriculture, L’alimentation et L’environnement (INRAE), UR370 Qualité des Produits Animaux, F-63122 Saint Genès-Champanelle, France
Laurent Aubry
Institut National de Recherche Pour L’agriculture, L’alimentation et L’environnement (INRAE), UR370 Qualité des Produits Animaux, F-63122 Saint Genès-Champanelle, France
Philippe Gatellier
Institut National de Recherche Pour L’agriculture, L’alimentation et L’environnement (INRAE), UR370 Qualité des Produits Animaux, F-63122 Saint Genès-Champanelle, France
Christine Ravel
Institut National de Recherche Pour L’agriculture, L’alimentation et L’environnement (INRAE), UR370 Qualité des Produits Animaux, F-63122 Saint Genès-Champanelle, France
Christophe Chambon
Institut National de Recherche Pour L’agriculture, L’alimentation et L’environnement (INRAE), Plateforme D’exploration du Métabolisme Composante Protéomique (PFEMcp), F-63122 Saint Genès-Champanelle, France
Thierry Astruc
Institut National de Recherche Pour L’agriculture, L’alimentation et L’environnement (INRAE), UR370 Qualité des Produits Animaux, F-63122 Saint Genès-Champanelle, France
Jacques Rouel
Institut National de Recherche Pour L’agriculture, L’alimentation et L’environnement (INRAE), UR370 Qualité des Produits Animaux, F-63122 Saint Genès-Champanelle, France
Véronique Santé-Lhoutellier
Institut National de Recherche Pour L’agriculture, L’alimentation et L’environnement (INRAE), UR370 Qualité des Produits Animaux, F-63122 Saint Genès-Champanelle, France
Matthieu Réfrégiers
DISCO Beamline, Synchrotron SOLEIL, F-91192 Gif-sur-Yvette, France
Frank Wien
DISCO Beamline, Synchrotron SOLEIL, F-91192 Gif-sur-Yvette, France
Food processing affects the structure and chemical state of proteins. In particular, protein oxidation occurs and may impair protein properties. These chemical reactions initiated during processing can develop during digestion. Indeed, the physicochemical conditions of the stomach (oxygen pressure, low pH) favor oxidation. In that respect, digestive proteases may be affected as well. Yet, very little is known about the link between endogenous oxidation of digestive enzymes, their potential denaturation, and, therefore, food protein digestibility. Thus, the objective of this study is to understand how oxidative chemical processes will impact the pepsin secondary structure and its hydrolytic activity. The folding and unfolding kinetics of pepsin under oxidative conditions was determined using Synchrotron Radiation Circular Dichroism. SRCD gave us the possibility to monitor the rapid kinetics of protein folding and unfolding in real-time, giving highly resolved spectral data. The proteolytic activity of control and oxidized pepsin was investigated by MALDI-TOF mass spectrometry on a meat protein model, the creatine kinase. MALDI-TOF MS allowed a rapid evaluation of the proteolytic activity through peptide fingerprint. This study opens up new perspectives by shifting the digestion paradigm taking into account the gastric digestive enzyme and its substrate.