食品过敏原TBa,TBb抗原决定簇的定位及免疫功能研究

近年来，食物过敏的发生率逐年增加，但对发病机制的研究远远落后于对其症状的描述，成为困扰人们的一大难题。随着人们饮食结构的改变，新型健康杂粮，诸如燕麦，荞麦等食、产品深受消费者的青睐，但食用或接触这些食物引发的过敏症也成为研究的热点。采用现代生物技术从分子水平上认识食品过敏的实质并采取有效的措施预防和治疗具有重要的科学意义和研究价值。.本项目将在先前研究的基础上，对荞麦中两种主要过敏原TBa和TBb进行分子改造。 通过同源序列比对和二级结构预测，采用定点突变技术获得特异性突变体，进而用免疫学方法分析、比较荞麦过敏原的IgE结合活性，提出抗原决定簇（表位）的分布特征及可能的关键氨基酸，确定致过敏的主要表位，揭示荞麦食品引起过敏的可能机制。为荞麦食物过敏原检测，基因疫苗和诊断试剂的研制提供理论依据。

荞麦具有较高的营养、药用及保健价值。但是，目前的研究表明，荞麦中具有的一些成分可使人们在接触或食用后产生多种过敏症状，如哮喘、皮炎等，严重的还可以引起休克甚至死亡。但荞麦食品致敏的分子机理及过敏原结构中可能的表位研究是亟待解决和揭示的问题。 .项目组的前期研究已初步确定，TBa和TBb 是苦荞麦中引起过敏的主要过敏原，此项目中，主要通过对重组荞麦过敏蛋白进行分子改造，同源序列比对和二级结构预测，采用定点突变技术获得特异性突变体，进而用免疫学方法分析、比较了荞麦过敏蛋白的表位分布及关键氨基酸。经序列比对及同源建模，确定表位F2可能包含TBb的线性IgE结合区域。并证明TBb 分子中的Arg141, Arg139 和Asp144 是它的关键氨基酸。 从基因工程角度和食品加工角度对苦荞过敏原及其重组蛋白Fag t 1-rs1, Fag t 1-rs2, 和Fag t 1-rs3的免疫活性鉴定，发现这些重组蛋白由于失去天然蛋白特殊的结构而丧失了IgE结合活性，因而免疫活性显著降低。揭示这些低敏分子有希望成为过敏特异性免疫治疗的疫苗。通过对荞麦蛋白酶抑制剂（BTI）及苦荞凝集素（TBL）等活性蛋白的研究。结果显示，TBL具有磷酸酯酶活性。提示TBL可能是苦荞麦种子中的一种具有多种酶学功能的甘露糖凝集素。并证明rBTI能够通过短暂提高体内ROS含量，影响机体内的insulin/IGF-1信号通路，延长机体的寿命。这些研究不仅揭示出过敏原可能的作用机理，同时也拓宽了荞麦活性成分的研究范围。为深入研究和理解苦荞过敏蛋白的结构与功能之间的关系，作用机理及临床诊断试剂的开发等奠定了重要基础。 .依托本项目，在国内外核心期刊发表学术论文30余篇，其中sci收录12篇， 获得山西省科技厅科技进步二等奖1项，山西省高等教育科技进步一等奖1项。上述研究内容在第12次国际荞麦会议报告后受到国外学者的普遍关注，并获得国际荞麦协会会长Ivan Kreft 教授的高度赞誉。认为该研究具有一定的新颖性和创新性。