南方水果主要过敏原蛋白分子鉴定和分离纯化

Tropical and subtropical fruit allergy has been increased dramatically in recent years in China, it becomes a new food safety issue in social and scientific circles. Clinical fruit allergy of severe reactions had been reported in popular tropical fruits such as mango, pineapple, litchi, and also in new emerging subtropical fruit Chinese bayberry. There have been some reports on allergen identification by western countries, but very few in China, which hampers the accurate allergenicity assessment, proper diagnosis and prevention. Recent technology advancement in RNA-seq, proteomics and genome sequence project provided new approaches and solid bases to quickly identify allergens. This proposal will identify main allergen molecules in common southern China fruits (mango, pineapple, litchi and Chinese bayberry) by employing combined transcriptome, proteomic and immunological approaches. Purified natural and recombinant proteins will be investigated on their physical, chemical and immunological properties and the cross reactivity between different fruits at molecular level. Chinese bayberry is exotic fruit to European consumers, its allerenicity will be assessed by bioinformatics and serological tests. The expected results from this proposal will provide a comprehensive view of allergenic proteins of fruits in south China, and can further be explored in allergen component diagnosis.

近年来水果过敏问题呈现上升趋势，南方水果如荔枝、芒果、菠萝、以及亚热带新兴的杨梅水果在临床上都有严重过敏病例报道。受到公众、医学、果树学等科技界的关注。迫切需要在科学上提供致敏蛋白信息和相关诊断产品。国外开展了一些菠萝、香蕉、荔枝等热带水果的过敏原蛋白免疫学分析，但多数缺乏蛋白组分信息。在我国在这方面极少深入研究，对过敏原蛋白缺乏一个系统完整的鉴定分析，以至于不能进行可靠的水果过敏性评估和诊断预防。近年来相关果树基因组学、果实转录组学的进展为蛋白分子鉴定提供良好基础。本研究采用果实转录组、蛋白组和免疫学相结合的方法，对我国南方常见的过敏性水果（芒果、荔枝、菠萝和杨梅）进行主要过敏原蛋白的分子鉴定，分离纯化这些蛋白并进行理化性质和免疫学特性分析，分析不同水果间过敏交叉反应的蛋白分子基础，杨梅在欧洲的潜在过敏性评价。研究这些过敏原编码基因，并进行重组表达，应用于精准医疗的组分诊断。

水果过敏近年呈现增长的趋势，与花粉过敏密切相关。诊断和预防需要关键的过敏原蛋白分子材料。 我国的过敏原蛋白组分鉴定和分离纯化方面的研究刚刚起步，我国生物技术公司在这方面急需科学研究支持，鉴定确认过敏原蛋白成分，提高产品质量和诊断效果。通过基因组学、蛋白组、生物信息、免疫学多学科交叉融合技术路线途径，收集68个病例，进行医学检测IgE 抗体。鉴定出我国芒果果实的重要致敏蛋白4种，分别是几丁质酶，PR-10病程相关蛋白，甘油醛-3-磷酸脱氢酶和抑制蛋白， 已经提交世界卫生组织下属的免疫学过敏原命名委员会（IUIS）审核纳入目录，解决悬而未决的芒果过敏蛋白分子特性的科学问题。杨梅果实中分析潜在的三种过敏原，分别为几丁质酶，PR-10病程相关蛋白和脂质转移蛋白，几丁质酶已经确认，后面两种需要继续研究。荔枝的主要过敏原为抑制蛋白，菠萝主要为菠萝酶。确定我国芒果、菠萝、荔枝、杨梅的主要过敏原蛋白的类型和氨基酸组成；分离纯化出天然芒果和杨梅过敏原组分2种，重组表达8种，纯度在85%以上，应用到临床检测可以提高诊断准确度。建立过敏原蛋白的鉴定和提取纯化的方法体系，对于我国水果过敏诊断制剂研发有重要意义。此外还发现我国南方水果过敏病例主要发生在北方，伴随着蒿花粉或者桦树花粉过敏以及桃过敏，其中交叉的过敏原蛋白分子是几丁质酶，抑制蛋白和PR-10蛋白和脂质转移蛋白。因而根据研究需要拓展到蒿花粉过敏原，是本项目的新亮点。分析鉴定我国南方水果芒果、菠萝、荔枝和杨梅过敏原蛋白类型、氨基酸序列和编码基因，分离纯化的主要过敏原的天然蛋白以及重组蛋白，为水果过敏诊断产业应用提供基础原材料， 提高诊断敏感度。此外，也为评价不同品种的过敏性和选择低过敏性奠定基础。