热处理调控花生过敏原Ara h 2致敏性的机制研究

Peanuts are one of the most common and severe food allergens. Nevertheless, the occurrence of peanut allergy varies between countries and at least partially depends on the way peanuts are consumed. Thermal processing is known to influence the allergenicity of the peanut proteins. Ara h 2, an object of this study, is an important allergy protein in peanut. The aim of this research is to investigate how thermal processing (including dry-heated, wet-heated, fry et al.) influences the protein structure, immunity, and IgE binding capacity of native and recombinant Ara h 2 proteins by comprehensively using Spectroscopic and Immunological methods. Especially, we plan to study the protein changes in the fine structure of Ara h 2 upon thermal processing using monoclonal antibodies of the corresponding protein and its IgE epitope peptides. This research will lay a theoretical foundation for dissecting the molecular mechanism of Ara h 2 allergenicity.

花生是最普遍和反应最严重的食物过敏原之一。然而，不同的国家花生过敏发生率是不同的，研究者推测这至少部分取决于花生的消费和烹饪方式。而不同的热烹饪方式通常被认为会影响花生过敏原蛋白的致敏性。本研究拟以花生中的重要过敏原蛋白Ara h 2为研究对象，综合运用光谱学、免疫学等方法探讨不同热处理（干热、湿热、油炸等）对花生内源和重组Ara h 2蛋白质结构、免疫特性以及与IgE结合能力的影响。尤其拟制备并运用内源Ara h 2及其IgE识别表位肽的单克隆抗体来研究Ara h 2蛋白在热处理前后蛋白精细表位结构的变化，该研究将为揭示Ara h 2蛋白致敏分子机理奠定理论基础。

Ara h 2蛋白是花生中致敏性最强的过敏原蛋白之一，而热处理能够显著调节食品中过敏原的致敏性。因此，本课题通过构建载体、原核表达纯化获得了重组Ara h 2.02蛋白，通过DEAE-Sepharose Fast Flow层析等方法获得了内源Ara h 2蛋白，运用SDS-PAGE，ELISA，圆二色谱，小鼠致敏模型等方法研究了不同热处理（包括水煮、水煮+葡萄糖，油炸和烘烤）对花生Ara h 2蛋白三级/二级结构，关键表位的结合能力以及致敏性。结果发现，热处理：1）破坏了重组/内源蛋白的三级结构；2）改变了二级结构 高温的油炸处理使重组/内源Ara h2的二级结构显著改变，而其他处理变化不大；3）导致蛋白聚集 在水煮的重组蛋白以及烘烤的蛋白中蛋白聚集较为明显；4）改变了关键表位的结合能力 121℃处理使重组Ara h 2的表位结合能力显著下降，而对于内源Ara h 2来说，先进行热处理随后纯化（T-P处理）得到的蛋白，热处理降低了其结合能力；而先从生花生中纯化随后进行热处理（P-T处理）的蛋白，热处理反而使其结合能力增强；5）降低了Ara h 2蛋白的致敏性 除了烘烤处理使得蛋白基本保持与对照相当的致敏性外，其他热处理使蛋白致敏小鼠的能力显著降低。此外，Ara h 2蛋白的IgE结合表位3（氨基酸顺序为DRRCQSQLER）参与了小鼠的致敏过程。根据研究结果，我们认为：1）温度是影响过敏原致敏性的关键因素之一，此外，在处理中过敏原与食品基质中的其他组分发生的生化反应，包括蛋白的交联与聚集，美拉德反应等也对致敏性产生了显著的影响，进而影响了过敏原的致敏性；2）小鼠可能与人类共享部分致敏信号通路，是较好的模拟人类过敏现象的动物模型，具有较强的潜在研究价值。. 到目前为止，本课题已发表SCI论文2篇，中文核心2篇，已投稿SCI论文2篇。