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      食物過(guò)敏原表位定位技術(shù)的研究進(jìn)展

      2010-04-14 13:18:33陳紅兵高金燕
      食品科學(xué) 2010年23期
      關(guān)鍵詞:蛋白芯片表位噬菌體

      武 涌,李 欣,陳紅兵,*,高金燕

      (1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330047;2.南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院,江西 南昌 330047;3.南昌大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院食品系,江西 南昌 330047)

      食物過(guò)敏原表位定位技術(shù)的研究進(jìn)展

      武 涌1,2,李 欣1,3,陳紅兵1,2,*,高金燕3

      (1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330047;2.南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院,江西 南昌 330047;3.南昌大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院食品系,江西 南昌 330047)

      表位是過(guò)敏原的物質(zhì)基礎(chǔ),表位定位技術(shù)是過(guò)敏原表位研究的工具,包括表位定位和表位預(yù)測(cè)兩種。新的表位定位技術(shù)主要包括噬菌體展示技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、表面等離子共振技術(shù)、蛋白芯片技術(shù)、核磁共振技術(shù)。相比于傳統(tǒng)的過(guò)敏原表位定位技術(shù),新的表位定位技術(shù)在靈敏度、準(zhǔn)確性和快速等方面具有優(yōu)勢(shì)。表位預(yù)測(cè)是運(yùn)用生物信息學(xué)方法對(duì)過(guò)敏原表位進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文將對(duì)新的表位定位技術(shù)在表位定位中的應(yīng)用、表位預(yù)測(cè)以及相關(guān)應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行闡述。

      食物過(guò)敏;表位定位技術(shù);表位預(yù)測(cè)

      過(guò)敏原主要成分是蛋白質(zhì)。過(guò)敏原表位是指抗原中參與抗體結(jié)合的部分,由5~7個(gè)氨基酸組成。表位是過(guò)敏原與抗體結(jié)合的物質(zhì)基礎(chǔ),也是食物過(guò)敏反應(yīng)的“元兇”。根據(jù)其結(jié)合受體細(xì)胞的不同,分為B細(xì)胞表位和T細(xì)胞表位;按表位結(jié)構(gòu)的不同分為連續(xù)性表位和非連續(xù)性表位,前者又稱線性表位,是由肽鏈上順序連續(xù)的氨基酸組成的,后者又稱構(gòu)象性表位,是由空間鄰近但順序上不連續(xù)的氨基酸組成的[1]。線性表位見(jiàn)于T細(xì)胞表位和部分B細(xì)胞表位,構(gòu)象性表位存在于B細(xì)胞表位。不連續(xù)表位是近年提出的一種新的表位概念,是指抗原中幾個(gè)不同區(qū)域的氨基酸序列在三維空間中形成的具有活性的表位[2-3]。

      傳統(tǒng)的表位定位技術(shù)如酶解技術(shù)、肽掃描技術(shù)有特異性差、費(fèi)時(shí)和昂貴等缺點(diǎn),而新的過(guò)敏原表位定位技術(shù)從噬菌體展示技術(shù)誕生開(kāi)始有了新近展,1990年Scott等[4]首次將噬菌體隨機(jī)多肽庫(kù)應(yīng)用于篩選抗原模擬表位。1999年,Mendoza等[5]基于ELISA檢測(cè)原理將微孔板與蛋白微陣列方法相結(jié)合,創(chuàng)立了具有微型化、集成化、高通量化等優(yōu)點(diǎn)的微孔板陣列蛋白芯片,至此拉開(kāi)了蛋白芯片在過(guò)敏原表位定位應(yīng)用的序幕。20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的表面等離子共振技術(shù)是Fagerstam等[6]在生物特異性相互作用分析方面得到了廣泛的應(yīng)用。

      核磁共振技術(shù)(NMR)是由Bloch等在1946年發(fā)現(xiàn)的,最近幾年才應(yīng)用于表位的篩選工作中[7]。質(zhì)譜技術(shù)中的基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)是19世紀(jì)80年代末問(wèn)世并迅速發(fā)展起來(lái)的質(zhì)譜分析技術(shù),也是最近幾年才用于篩選表位,也是表位定位最多的一種手段。表位預(yù)測(cè)主要是采用生物信息學(xué)的方法,對(duì)抗原表位進(jìn)行預(yù)測(cè)。

      食物過(guò)敏表位的定位不僅可以了解過(guò)敏原的結(jié)構(gòu)與功能、抗原抗體反應(yīng)等有關(guān)免疫反應(yīng)的眾多信息,而且對(duì)食物過(guò)敏原的檢測(cè)、監(jiān)控等方面也具有指導(dǎo)意義。

      1 表位定位技術(shù)種類

      表位定位主要分為表位預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)性定位兩種。表位預(yù)測(cè)主要是根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸本身的特性和氨基酸的組成特點(diǎn),預(yù)測(cè)構(gòu)成表位的可能性。實(shí)驗(yàn)性定位主要有酶解技術(shù)、肽掃描技術(shù)、噬菌體展示技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、表面等離子共振技術(shù)、蛋白芯片技術(shù)和核磁共振技術(shù)等。本文主要探討新的表位定位方法、表位預(yù)測(cè)以及應(yīng)用進(jìn)展。

      2 表位定位技術(shù)的研究進(jìn)展

      2.1 噬菌體展示技術(shù)(phage display techniques)

      早在1985年,Smith[8]第一次將外源基因插入絲狀噬菌體f1的基因Ⅲ中,使目的基因編碼的多肽以融合蛋白形式展示在噬菌體表面,從而創(chuàng)建了噬菌體展示技術(shù)(phage display techniques,PDT),該技術(shù)建立了基因與融合蛋白的統(tǒng)一,使基因型和表型直接和有效的對(duì)應(yīng)。目前,用于蛋白質(zhì)、多肽展示的噬菌體系統(tǒng)有絲狀噬菌體展示系統(tǒng)、λ噬菌體展示系統(tǒng)、T4噬菌體展示系統(tǒng)、T7噬菌體展示系統(tǒng)和噬菌粒展示系統(tǒng)。構(gòu)建的商業(yè)化肽庫(kù)短肽長(zhǎng)度已由最初的6肽、7肽發(fā)展到9肽、15肽以至38肽、40肽[9]。噬菌體展示技術(shù)作為一項(xiàng)高通量篩選技術(shù),現(xiàn)已被廣泛地運(yùn)用于抗原表位的定位,人工制備抗體,確定激素或受體的結(jié)合序列或酶的底物序列,篩選受體的激動(dòng)劑或拮抗劑或酶的抑制劑等。

      目前,運(yùn)用不同的噬菌體庫(kù),可以篩選過(guò)敏原的線性表位和構(gòu)象性表位的模擬肽,然后通過(guò)生物信息學(xué)的方法把模擬肽轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的表位。如,李欣等[10]以兔抗水牛乳β-乳球蛋白的抗體IgG為固相篩選分子,免疫篩選噬菌體隨機(jī)7肽庫(kù),確定了6個(gè)與兔血清IgG結(jié)合的水牛乳β-乳球蛋白線性表位。另外,小清蛋白分子質(zhì)量約為12kD,可以被超過(guò)90%的過(guò)敏患者的血清所識(shí)別,是魚(yú)類食物中一種主要過(guò)敏原,以此過(guò)敏原為對(duì)象,Untersmayr等[11]使用M13衣殼蛋白PⅢ噬菌體展示文庫(kù)對(duì)小清蛋白的表位進(jìn)行篩選,通過(guò)4輪的篩選富集,分別得到5個(gè)同時(shí)與人血清IgG、IgE結(jié)合的陽(yáng)性克隆,對(duì)所選克隆進(jìn)行DNA序列分析,確定了3個(gè)模擬構(gòu)象表位。

      2.2 質(zhì)譜技術(shù)

      質(zhì)譜技術(shù)(mass spectrometry)主要是針對(duì)分子間的非共價(jià)鍵反應(yīng)如抗原-抗體間的特異性結(jié)合進(jìn)行分析,其具有靈敏度高、樣品用量少、分析速度快、分離和鑒定同時(shí)進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn),已得到廣泛的應(yīng)用。在定位表位的研究中,已發(fā)展出與質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合的一些技術(shù),如酶解技術(shù)、表位足跡技術(shù)等。對(duì)于線性表位可以采取表位分離和表位提取技術(shù),已有相關(guān)文獻(xiàn)[12]對(duì)于此類方法進(jìn)行報(bào)道。而在定位構(gòu)象性表位時(shí),則需要對(duì)肽段中的氨基酸進(jìn)行不同的化學(xué)修飾或通過(guò)H/D的交換對(duì)蛋白骨架進(jìn)行分析,進(jìn)而得到過(guò)敏原的構(gòu)象性表位[13]。其中,基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOFMS)結(jié)合免疫親和的親和質(zhì)譜技術(shù)是目前抗原表位分析的有效方法[14]。

      親和質(zhì)譜是免疫親和分離技術(shù)與現(xiàn)代質(zhì)譜技術(shù)的結(jié)合,通過(guò)親和質(zhì)譜,是篩選抗原表位的有效方法,不僅可以直接獲取抗原表位的準(zhǔn)確分子質(zhì)量,而且還可以獲得抗原存在與否、抗原表位位點(diǎn)和氨基酸序列等信息。將肽段混合物與單克隆抗體進(jìn)行作用,免疫沉降后,將特異性結(jié)合的肽段復(fù)合物與基質(zhì)溶液混合直接進(jìn)行MALDI-TOP質(zhì)譜分析。此方法不需要分離得到結(jié)合后的肽段,質(zhì)譜峰所對(duì)應(yīng)的就是與抗體特異性結(jié)合的肽段。

      牛乳α-乳白蛋白是一個(gè)球狀單體鈣結(jié)合蛋白(分子質(zhì)量為14.2kD)約占乳清蛋白的25%。利用重組的牛乳α-乳白蛋白,Hochwallner等[15]通過(guò)親和質(zhì)譜,對(duì)IgE結(jié)合表位進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)重組的α-乳白蛋白可以與57.6%的牛乳患者血清中的IgE發(fā)生特異性的結(jié)合。

      另外,卵白蛋白(ovalbumi,OVA or Gal d 2)是蛋清中的主要過(guò)敏原,約占蛋清蛋白的54%。Lopez-Exposito等[16]將卵白蛋白在400MPa的環(huán)境下進(jìn)行胃蛋白酶水解,水解肽進(jìn)行了反相高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(RPHPLC-MS/MS)分析,發(fā)現(xiàn)一些水解肽段含有能夠和患者IgE特異性結(jié)合的表位。

      2.3 表面等離子共振技術(shù)

      表面等離子體共振技術(shù)(surface plasmon resonance,SPR)是一種檢測(cè)結(jié)合動(dòng)力學(xué)非常有用的方法。它是一種物理光學(xué)現(xiàn)象,當(dāng)入射光以臨界角入射到兩種不同透明介質(zhì)界面時(shí),可引起界面金屬自由電子共振,電子能夠吸收光能量從而使反射光在一定角度內(nèi)減弱,其中使反射光完全消失的入射光角度稱為共振角[17]。SPR隨金屬表面的折射率變化而變化,而折射率的變化又和結(jié)合在金屬表面的生物分子質(zhì)量成正比。因此,可以通過(guò)對(duì)生物反應(yīng)過(guò)程中共振角的動(dòng)態(tài)變化獲取生物分子相互作用的特異信號(hào)。檢測(cè)表面等離子共振的儀器有Biacore

      2000[18],該系統(tǒng)可用于抗體鑒定、蛋白質(zhì)組學(xué)、免疫原性等領(lǐng)域的應(yīng)用。該技術(shù)具有無(wú)需標(biāo)記、高通量實(shí)時(shí)分析的優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于研究各種分子相互作用的特性,包括抗體-抗原結(jié)合、配基-受體結(jié)合以及蛋白和DNA等的結(jié)合[19],將表面等離子體共振技術(shù)與基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)這兩種方法在檢測(cè)抗原-抗體結(jié)合方面具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性,表面等離子技術(shù)需要的樣品量低,但步驟繁瑣;基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)不能直接檢測(cè)動(dòng)力學(xué)常數(shù),但檢測(cè)速度更快,分析比較容易[20]。這兩種技術(shù)也可結(jié)合進(jìn)行表位的定位,例如生物相互作用分析質(zhì)譜就是該技術(shù)與基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜結(jié)合的產(chǎn)物。綜合表面等離子技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)對(duì)過(guò)敏原表位進(jìn)行定位,可實(shí)現(xiàn)定量與定性的結(jié)合。SPR技術(shù)在抗原-抗體結(jié)合動(dòng)力學(xué)及抗原表位-抗體對(duì)位的篩選中具有重要的作用。通過(guò)標(biāo)記抗原-抗體、動(dòng)態(tài)反應(yīng)抗體-抗原的結(jié)合與解離速率和親和常數(shù),從而監(jiān)控特異性的抗原抗體反應(yīng)?;谶@種方法,可以篩選酶解后的線性表位或結(jié)合肽文庫(kù)技術(shù)進(jìn)行大量篩選。如,Karlsson等[21]運(yùn)用SPR技術(shù)研究HIV-1核心蛋白P24與其單克隆抗體的結(jié)合動(dòng)力學(xué),通過(guò)芯片表面檢測(cè)抗原-抗體結(jié)合過(guò)程,得到17個(gè)P24抗體的特異性表位。

      目前,在食物過(guò)敏原表位定位中,運(yùn)用SPR技術(shù)的文獻(xiàn)暫未見(jiàn)報(bào)道,但類似的工作顯示了該技術(shù)在食物過(guò)敏原表位中的應(yīng)用前景。

      2.4 蛋白芯片技術(shù)

      最近幾年在蛋白質(zhì)組學(xué)的推動(dòng)下,蛋白質(zhì)芯片技術(shù)(protein microarray)發(fā)展很快,在生物學(xué)研究中已得到廣泛的應(yīng)用。在蛋白表達(dá)譜、蛋白-蛋白相互作用、抗原表位篩選等方面,已有相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道[22]。與傳統(tǒng)的ELISA免疫測(cè)定方法相比,蛋白芯片技術(shù)具有同時(shí)分析多個(gè)目標(biāo)蛋白的功能,并具有高通量、檢測(cè)靈敏、樣品用量少等特點(diǎn)。

      該技術(shù)的基本原理是將蛋白質(zhì)或肽段有序地固定于載玻片等各種介質(zhì)載體上成為檢測(cè)的芯片,然后,用標(biāo)記有特定熒光物質(zhì)的抗體與芯片作用,與芯片上的蛋白質(zhì)相匹配的抗體將與其對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)或肽段結(jié)合,抗體上的熒光將指示對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì);再將未與芯片上的蛋白質(zhì)互補(bǔ)結(jié)合的抗體洗去之后利用熒光掃描儀或激光共聚掃描技術(shù),測(cè)定芯片上各點(diǎn)的熒光強(qiáng)度,通過(guò)熒光強(qiáng)度分析蛋白質(zhì)與蛋白之間相互作用的關(guān)系,由此達(dá)到測(cè)定各種基因表達(dá)功能的目的。

      蛋白芯片技術(shù)對(duì)于細(xì)微的表位變化非常靈敏,并且對(duì)血清的需求量也比較少,展示了在大量過(guò)敏原表位檢測(cè)方面的優(yōu)越性。蛋白質(zhì)徽陣列比傳統(tǒng)肽掃描技術(shù)(peptide scan)主要優(yōu)勢(shì)在于使大量樣本的平行分析成為可能,在制備微陣列的過(guò)程中,可以通過(guò)點(diǎn)樣儀自動(dòng)化的完成,并且在實(shí)際的操作中,能夠節(jié)約樣本和試劑的用量,縮短檢測(cè)時(shí)間,提高敏感性方面,相對(duì)于肽掃描技術(shù),有很大的優(yōu)勢(shì)。

      應(yīng)用蛋白芯片技術(shù)已成功地對(duì)牛乳過(guò)敏原等表位進(jìn)行了研究。Lin等[23]通過(guò)合成含有牛乳主要過(guò)敏原表位的蛋白芯片,與5位牛乳過(guò)敏患者的血清進(jìn)行特異性分析,發(fā)現(xiàn)以往運(yùn)用SPOT技術(shù)定位出的表位在蛋白芯片上與IgE結(jié)合表位也有特異性反應(yīng),建立了運(yùn)用蛋白芯片技術(shù)對(duì)牛乳過(guò)敏原表位進(jìn)行大量定位的方法。此類方法也可運(yùn)用到對(duì)其他食物過(guò)敏原表位定位的工作中。

      目前為止,國(guó)際免疫聯(lián)合會(huì)命名小組委員會(huì)認(rèn)可的花生過(guò)敏原有11種,主要的3個(gè)過(guò)敏原是Ara h1、Ara h2和Ara h3[24]。Shreffler等[25]將主要花生過(guò)敏原的213個(gè)重疊20肽固定在載玻片上,用77位花生過(guò)敏患者的血清和15位對(duì)照血清進(jìn)行特異性分析,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特異性很高的Ara h 1表位,同時(shí)也以蛋白芯片技術(shù)再次認(rèn)證了花生的主要過(guò)敏原。另外,Hochwallner[13]在對(duì)重組α-乳白蛋白表位的檢測(cè)過(guò)程中,也運(yùn)用到了蛋白芯片技術(shù)來(lái)檢測(cè)重組肽段與血清的特異性結(jié)合。

      2.5 核磁共振技術(shù)

      核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)是處于靜磁場(chǎng)中的原子核在另一交變電磁場(chǎng)作用下發(fā)生的物理現(xiàn)象。因其具有迅速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)-配體間作用、抗原-抗體間作用、膜蛋白的識(shí)別等方面的研究[26]。但相比于質(zhì)譜技術(shù)、表面等離子共振技術(shù),靈敏度不是很高。目前,隨著生物技術(shù)的發(fā)展,核磁共振已成為解析蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的重要手段。核磁共振技術(shù)對(duì)表位定位的原理主要是根據(jù)抗原結(jié)合抗體與不結(jié)合抗體時(shí),其位點(diǎn)的氨基酸殘基的動(dòng)力學(xué)值不同進(jìn)行分析。因此,可以區(qū)分抗原結(jié)合表位以及肽表位識(shí)別抗體邊緣殘基。其解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)主要包括兩個(gè)過(guò)程:1)化學(xué)位移指認(rèn);2)結(jié)構(gòu)約束的測(cè)定。迄今為止,可以對(duì)小于30kD的蛋白質(zhì)溶液三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定。Pomes[27]指出通過(guò)X射線晶體衍射結(jié)合核磁共振技術(shù),能夠?qū)^(guò)敏原的構(gòu)象性表位進(jìn)行預(yù)測(cè)。

      NMR技術(shù)可分為:1)分子間Overhauser效應(yīng)(NOE)類;2)磁化轉(zhuǎn)移類;3)自擴(kuò)散系數(shù)擾動(dòng)類;4)弛豫速率擾動(dòng)類;5)化學(xué)位移擾動(dòng)類。分析蛋白質(zhì)-配體分子間NOE結(jié)合同位素(15N、13C等)編輯/濾波技術(shù),可獲得分子內(nèi)和分子間的距離約束,通過(guò)相關(guān)軟件的分析,能夠得到抗原-抗體復(fù)合物的完整結(jié)構(gòu)。如Wilkinson等[28]分析scFv片段與Fab片段間NOE結(jié)合同位素(15N/1H)編輯技術(shù),研究scFv-IL-1β復(fù)合體的空間結(jié)構(gòu)。類似的方法已經(jīng)運(yùn)用到抗原表位的篩選工作中,如HIV-1的表位定位的研究中已運(yùn)用到此類技術(shù)[29]。核磁共振技術(shù)在進(jìn)

      行定位表位的工作中,也可結(jié)合其他的方法,如誘變[30]使得在定位構(gòu)象性表位時(shí)更加準(zhǔn)確。

      在食物過(guò)敏原表位的研究中,有文獻(xiàn)報(bào)道[31],通過(guò)X射線晶體衍射技術(shù)配合15N、15N-13C同位素標(biāo)記的核磁共振,得到了櫻桃過(guò)敏原Pru av 1的三維空間結(jié)構(gòu)以及IgE結(jié)合表位。

      2.6 表位預(yù)測(cè)技術(shù)

      目前,表位的預(yù)測(cè)主要包括B細(xì)胞線性表位、B細(xì)胞構(gòu)象性表位、CTL表位及Th表位等抗原表位預(yù)測(cè)方法,其中CTL表位預(yù)測(cè)和Th表位預(yù)測(cè)是針對(duì)T細(xì)胞表位。

      在預(yù)測(cè)B線性表位方面,主要公認(rèn)的方法有6種:親水性方案、可及性方案、抗原性方案、可塑性方案、電荷分布方案和二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方案。對(duì)于構(gòu)象性表位,則采用計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行分析和定位,一些可用的基于Web的預(yù)測(cè)軟件已經(jīng)公布,如CEP軟件、Disc-Tope軟件和MEPS軟件。基于噬菌體展示篩選模擬肽的技術(shù),是將獲得的親和性模擬肽集合進(jìn)行對(duì)比,然后基于某種算法預(yù)測(cè)構(gòu)象性表位。主要代表性的算法有Pepitope算法、3DEX算法和MIMOX算法,這3種方法都提供了網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)服務(wù)[32-34]。在預(yù)測(cè)構(gòu)象性表位的方法中,還有Halperin等[35]提出的SiteLight算法,Mumey等[36]提出的FindMap算法以及Moreau等[37]提出的MIMOP算法,但運(yùn)用最多的還是前面提供的3種算法。

      在T細(xì)胞表位預(yù)測(cè)中,CTL表位預(yù)測(cè)主要是MHC I類分子肽預(yù)測(cè),Th表位預(yù)測(cè)是MHCⅡ類分子的親和肽預(yù)測(cè)。MHC分子親和肽的預(yù)測(cè)方法主要有序列相似性預(yù)測(cè)法、分子建模法、結(jié)合基序法、定量矩陣法和機(jī)器學(xué)習(xí)法5種[38]。預(yù)測(cè)Th細(xì)胞表位比較先進(jìn)的方法是機(jī)器計(jì)算法,該方法能夠提高預(yù)測(cè)的特異性、準(zhǔn)確性和適用性[39]。

      胡純秋等[40]采用SOPMA和DNAStar軟件預(yù)測(cè)該蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)以及通Jameson-Wolf法、Kyte-Doolittle法、Emini法和Karplus-Schulz法分別預(yù)測(cè)其抗原指數(shù)、親水性、表面可及性、柔韌性等參數(shù),得出序列28-31、56-73、76-90、156-158、168-169區(qū)域最可能是Ara h 2.02蛋白的B細(xì)胞抗原表位的優(yōu)勢(shì)區(qū)域。

      以上的預(yù)測(cè)方法還不能完全表現(xiàn)出體內(nèi)的實(shí)際特異性結(jié)合情況,并且還存在著一些局限性,但隨著生物信息學(xué)的發(fā)展,食物過(guò)敏原表位預(yù)測(cè)必將會(huì)取得突破性的進(jìn)展。

      3 結(jié) 語(yǔ)

      通過(guò)以上的綜述,不難發(fā)現(xiàn)在表位的定位過(guò)程中,噬菌體展示技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、表面等離子共振技術(shù)、蛋白芯片技術(shù)、核磁共振技術(shù)相比于傳統(tǒng)的技術(shù)在靈敏度、樣品用量、分析速度方面都有一定的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)不同的食物過(guò)敏原,在篩選過(guò)程中可以根據(jù)不同的需要選擇適合的方法。隨著對(duì)食物過(guò)敏原表位定位技術(shù)不斷豐富和完善,過(guò)敏原表位將會(huì)被更多的定位出來(lái),對(duì)食物過(guò)敏原表位的認(rèn)識(shí)也將更加透徹。檢測(cè)定位出的過(guò)敏原表位可替代對(duì)食物過(guò)敏原的檢測(cè),使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確,檢測(cè)方法將更加靈敏,食品的安全性也將隨著表位定位技術(shù)的發(fā)展而提高。

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      Research Progress on the Epitope Mapping Technology for Food Allergens

      WU Yong1,2,LI Xin1,3,CHEN Hong-bing1,2,*,GAO Jin-yan3
      (1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China;2. Sino-German Joint Research Institute, Nanchang University, Nanchang 330047, China;3. Department of Food Science, School of Life Sciences and Food Engineering, Nanchang University, Nanchang 330047, China)

      Epitopes is the material basis of allergens. Epitope mapping technology is the tool for studying allergen epitopes, which involves epitope mapping and epitope prediction. In recent years, there have been some newly emerging epitope mapping technologies include phage display techniques, mass spectrometry, surface plasmon resonance, protein microarray and nuclear magnetic resonance. Compared with the traditional epitope mapping technology, they have advantages of high sensitivity and accuracy as well as rapidity. Epitope prediction is a prediction of allergen epitopes achieved by means of the bioinformatics methods. This paper reviews the applications of the aforementioned epitope mapping technologies in epitope prediction and research progresses on epitope prediction.

      food allergy;epitope mapping technology;epitope prediction

      TS201.6

      A

      1002-6630(2010)23-0406-05

      2010-08-11

      教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”項(xiàng)目(NCET-08-07-04);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30860220);

      南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室目標(biāo)導(dǎo)向項(xiàng)目(SKLF-MB-200807);江西省青年科學(xué)基金項(xiàng)目(2009GQN0089)

      武涌(1985—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)分子生物技術(shù)。E-mail:CDkey918@163.com

      *通信作者:陳紅兵(1967—),男,教授,博士,研究方向?yàn)槭称窢I(yíng)養(yǎng)與安全。E-mail:chbgjy@hotmail.com

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