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小心海鲜中的“过敏之雷”
我国学者发现新型海螺过敏原
高翔
作者单位:266000山东青岛,青岛大学附属医院变态(过敏)反应科 E-mail : gaoxiang2002@
2020年12月,青岛大学附属医院变态反应科 高翔与中国海洋大学食品工程学院李振兴、于闯等 研究者在 Journal of Agricultural and Food Chemistry
联合发表圭寸面文章 “ Purification , characterization , and Three-Dimensional structure prediction of paramyo sin , a Novel allergen of Rapana Venosa ” [1], 揭示在
海螺过敏反应患者中发现来自脉红螺R. venosa 的
相对分子质量为99 000的新型海螺过敏原。该新
型海螺过敏原目前已被WHO IUIS 过敏原数据库 收录。
1研究摘要
在这项研究中,从海螺R. venosa 中纯化了相
对分子质量为99 000的过敏原蛋白,并通过质谱 法确定为副肌球蛋白(paramyosin , PM )。克隆R.
venosa PM 的全长cDNA,其编码859个氨基酸残
基,并在软体动物中具有较高的同源性。根据圆二
色谱、傅立叶红外、2D 和3D 结构分析,PM 和原
肌球蛋白(tropomyosin , TM )都是保守的蛋白质,
主要由a-螺旋结构组成。这些结果对于更好地了
解海螺过敏患者的过敏反应和过敏诊断具有重要 意义。
2海螺过敏原组分识别
文中海螺过敏患者来自青岛大学附属医院变 态反应科门诊。患者在进食海螺后出现颜面水
肿、全身皮疹、呼吸困难、腹痛、恶心呕吐,最 严重一例出现过敏性休克。 对海螺肌原纤维蛋白
与过敏患者血清进行IgE 识别,发现血清样本
(1、 2、 4 和 5 号) 均与相对分子质量为 99 000
的条带有IgE 结合,而相对分子质量为35 000 (TM )与血清样品(第2、3和5号)反应,因
此推测相对分子质量为99 000蛋白是海螺
R. venosa 中的一种新型过敏原(图1)。
48 00035 000
25 00017 00011 000
Afr 180 000135 000100 00075 00065 000+ aPM + PM
图1脉红螺肌肉蛋白过敏组分鉴定⑴
A :海螺肌原纤维蛋白SDS 凝胶电泳;
B : Western blot ; Mr :
相对分子质量
3过敏原的纯化与鉴定
将海螺蛋白提取物充分透析,上样于羟基磷灰 石柱层析得到纯化的单一蛋白,SDS-PAGE 结果显
示该蛋白相对分子质量约为99 000。利用海螺过 敏患者血清及兔抗海螺PM 对纯化的蛋白进行检
测,结果显示海螺PM 存在较强的致敏性(图2)。
对海螺PM 酶解片段进行质谱鉴定,发现海螺PM
质谱片段与福寿螺PM 部分序列同源性达100%,
表现出极高一致性。4 PM 三维结构模拟
通过Robetta 法计算得到蛋白的三维结构
PM1,模型结构符合构象规则,模型较为可靠和合
理(图3)。PM 的系统发育树表明,软体动物与扁
形动物亲缘关系更近,而节肢动物则形成了独特的
集群。
5 WHO IUIS 数据库收录新型海螺过敏原
该研究首次报道了来自R. venosa 的相对分子
质量99 000的新型过敏原,获取到PM 的cDNA 全
长序列,并表征了其理化性质和结构。此外,构建
PM 三维空间结构并进一步分析PM 蛋白的保守性。
目前,本研究揭示的新型海螺过敏原已经被WHO IUIS 数据库收录,命名为Rap v2 (图4),这对于
我国海鲜过敏原研究具有重要意义。
海鲜过敏是一种常见的过敏反应,在中国沿 海地区发生尤多。引起鱼过敏的主要过敏原是小 清蛋白(parvalbumin ),而引起虾过敏的主要是
原肌球蛋白(tropomyosin ) [2]。而且原肌球蛋白作
为一种泛变应原(panallergen )存在于许多无脊
椎动物体内,如甲壳纲动物(虾与蟹)、软体动
物(牡蛎、扇贝、章鱼、鲍鱼、海螺、蚌、蛭
子)、蟑螂和螨虫等[3]。副肌球蛋白也是海鲜过
敏原的一种,其他还有肌球蛋白轻链、肌浆钙结
合蛋白等。值得注意的是,有时食用海鲜后发生
的瘙痒、流涕、荨麻疹等过敏表现,并不一定是
海鲜过敏原所诱发, 更有可能是不新鲜的海鲜中 组胺含量较高所导致的⑷。
副肌球蛋白 ( PM ) 作为一种极其重要的功能
蛋白和软体动物的潜在过敏原,应引起更多关注。
因此,这项研究将增进对R. venosa PM 的理解,
并为评估软体动物过敏的风险和增强过敏诊断提供
指导。
| Sea snail muscle |
*
| Mashed with Buffer A(1:8) |
25
20 000-H
Flow chart of a llergen purification
A
o o o o o o
o A w
o o o o o o o A w o o o o o o o A w 505 05483 07 2111Afr M MP 200皿 300/0(
245 000180 000135 000100 00075 00063 00048 000
B
Me Marker MP PM aPM PM |
17 000-1
11 000-
D 0.9
0.6
0.3
a
(
旦
O U I ).I
出 nq
Epqdsoqd
2 J
0 0o
PM BS.A
E
135 000-^H 100 00075 000-
•
•
••
•■••
• •
•
:
图2 PM 纯化及致敏性分析[1]
A : PM 提取纯化流程;
B :硫酸铵沉淀条件预实验SDS-PAGE 凝胶电泳;
C : PM 纯化曲线;
D :纯化蛋白SDS-PAG
E 电泳验证;E :纯化蛋白Western blot 及Dot blot 验证;Mr :
相对分子质量
图3PM二级结构预测及三维结构建模[1]
A:PM二级结构预测;B:Robetta法得到的3D结构模型(PM1);C:模型质量;D:可靠性评价Ramachandran及ERRAT图;
E:I-TASSER法得到的3D结构模型(PM2)、F:模型质量及可靠性评价;G:Ramachandran及ERRAT图
图4WHO ILIS数据库收录新型海螺过敏原Rap v2[1]
参考文献
[1]Yu C,Gao X,Lin H,et al.Purification,Characterization,and
three-dimensional structure prediction of paramyosin,a novel allergen of rapana venosa[J].J Agric
Food Chem,2020,68:
14632-14642.
[2]Lee BJ,Park HS.Common whelk(Buccinum undatum)allergy:
identification of IgE-binding components and effects of heating and digestive enzymes[J].J Korean Med Sci,2004,19:793-799.
[3]Kamath SD,Abdel Rahman AM,Komoda T,et al.Impact of heat
processing on the detection of the major shellfish allergen tro-po-myosin in crustaceans and molluscs using specific monoclonal antibodies[J].Food Chem,2013,141:4031-4039.
[4]Misnan R,Salahudin Abd Aziz N,Mohamad Yadzir ZH,et al.
Impacts of thermal treatments on major and minor allergens of a snail,Cerithidea obtusa(Obtu Horn Shell)[J].Iran J Allergy Asthma Immunol,2016,15:309-316.
(收稿日期:2021-01-30
)