軟體類海產(chǎn)品主要過敏原的基因克隆及生物信息學(xué)分析.pdf

1、海產(chǎn)品中的軟體類動物引發(fā)食物過敏的現(xiàn)象越來越多,其主要的過敏原是原肌球蛋白(Tropomyosin,TM)。臨床數(shù)據(jù)顯示不同來源的原肌球蛋白可能發(fā)生交叉反應(yīng),但引發(fā)過敏的能力和癥狀也可能不相同。目前對不同物種過敏原之間交叉反應(yīng)的研究集中于氨基酸序列相似性分析,對結(jié)構(gòu)相似性研究較少;而對于過敏原差異性研究甚少。本論文以我國重要的經(jīng)濟貝類—櫛孔扇貝(Chinese scallop, Chlamys farreri)為研究對象,克隆其原肌球蛋

2、白基因序列,并利用生物信息學(xué)方法預(yù)測其致敏性。然后結(jié)合已經(jīng)報道的軟體類主要過敏原,利用生物信息學(xué)方法對過敏原的同源性及序列微不均一性進行分析,探討軟體類海產(chǎn)品過敏原的交叉反應(yīng)性及差異性,為進一步了解食物過敏反應(yīng)提供科學(xué)依據(jù)。
　　1、采用RACE技術(shù)克隆櫛孔扇貝(Chinese scallop, Chlamys farreri)原肌球蛋白cDNA序列。結(jié)果顯示,櫛孔扇貝原肌球蛋白cDNA序列全長855 bp,共編碼284個氨基酸,

3、其氨基酸序列不含有色氨酸(W)、脯氨酸(P)和半胱氨酸(C);分子量為32.5 kDa,等電點為4.46。櫛孔扇貝原肌球蛋白的生物信息學(xué)分析結(jié)果表明,櫛孔扇貝原肌球蛋白二級結(jié)構(gòu)以α-螺旋結(jié)構(gòu)為主,沒有復(fù)雜的三、四級結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu);具有較高的親水性和溶劑可及性,抗原指數(shù)高。綜合分析結(jié)果表明櫛孔扇貝TM具有致敏性。
　　2、利用生物信息學(xué)方法對不同軟體類過敏原之間的同源性進行分析。結(jié)果表明,軟體類原肌球蛋白序列的相似性在65.1％~99

4、.6%之間,其中連續(xù)6個氨基酸殘基完全一致的區(qū)域共有4個(120-125、164-178、214-228、251-261),其中251-261區(qū)域包含在已報道的過敏原原肌球蛋白抗原表位6中,極有可能是交叉抗原表位。對氨基酸組成的分析結(jié)果表明,軟體類原肌球蛋白的氨基酸在組成上都缺少脯氨酸(P),結(jié)構(gòu)中主要為二級結(jié)構(gòu),其中α-螺旋含量高于80%,均沒有復(fù)雜的三、四級結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu);蛋白親水性和溶劑可及性較高,抗原指數(shù)高。共同的基本性質(zhì)及結(jié)構(gòu)信

5、息是軟體類過敏原之間交叉反應(yīng)的基礎(chǔ)。
　　3、分析了軟體類海產(chǎn)品原肌球蛋白之間的序列微不均一性。結(jié)果顯示,在分析的軟體類原肌球蛋白氨基酸序列中,共涉及300個氨基酸突變、90個氨基酸位點(占序列全長284個位點的31.2%)。其中147個氨基酸突變(占300個突變總數(shù)的49.0%)各自對序列穩(wěn)定產(chǎn)生顯著的影響,93個氨基酸突變(占300個突變總數(shù)的31.0%)發(fā)生在抗原表位區(qū)。差異氨基酸主要為絲氨酸(S)和丙氨酸(A)。本文首次對

6、軟體類海產(chǎn)品中原肌球蛋白氨基酸序列的微不均一性進行分析,為揭示不同軟體類海產(chǎn)品引發(fā)過敏的差異性提供了分子水平上的依據(jù)。
　　綜上所述,本研究克隆了櫛孔扇貝原肌球蛋白cDNA序列,并利用生物信息學(xué)軟件分析了其結(jié)構(gòu)及基本理化性質(zhì)。結(jié)合已經(jīng)報道的軟體類海產(chǎn)品主要過敏原序列,分析了不同軟體類原肌球蛋白同源性及理化性質(zhì)差異,特別是對氨基酸序列微不均一性進行了系統(tǒng)的分析,找出了不同軟體類海產(chǎn)品原肌球蛋白之間的主要差異氨基酸,為解釋軟體類海產(chǎn)品