食物过敏中的那些糖蛋白
食物过敏中的那些糖蛋白
过敏性疾病已成为21世纪重点研究和防治的疾病。过敏虽然难以根治,但可防可控,了解过敏原有助于我们有效预防过敏。
引起过敏反应的物质称为过敏原,大家普遍认为过敏原主要是蛋白质,而忽略了一类广泛存在的过敏原--蛋白质上的糖链。临床上常见部分患者的过敏反应不是针对同一种成分,而是对一系列不同成分过敏,这种现象称为交叉反应,而引起交叉反应的物质称为交叉反应糖链决定簇(cross-reactive carbohydrate determinant,CCD),常见于植物和昆虫的细胞表面。
蛋白质糖链修饰是通过糖基化过程完成的,常见有N-糖基化和O-糖基化。N-糖基化(N-glycosylation)是N-乙酰葡糖胺与蛋白质上天冬酰胺残基的NH2在内质网进行连接,生成N-糖蛋白;O-糖基化(O-glycosylation)是半乳糖或N-乙酰半乳糖胺与蛋白质上丝氨酸、苏氨酸和羟脯氨酸的OH在高尔基体进行连接,合成O-糖蛋白。其中,对N-糖蛋白与过敏的研究较多。
常见的含糖链过敏原有:
- 植物糖蛋白过敏原(如花生Ara h 1蛋白、大豆β伴大豆球蛋白等)N-糖链上普遍存在含有β-l,2-木糖和核心α-l,3-岩藻糖结构的N-糖链。
- 昆虫来源糖蛋白过敏原(如蜜蜂蜂毒PLA2等)N-糖链中存在核心α-l,3-岩藻糖和核心α-l,6-岩藻糖结构。
有研究认为,这些植物和昆虫的N-糖蛋白普遍含有的糖链结构是导致过敏反应的可能原因。
去除糖蛋白过敏原上糖链会降低过敏反应。例如:
- 通过PNGase F对花生主要过敏原Ara h 1蛋白去N-糖基化,1名花生过敏患者血清IgE与Ara h 1的结合降低。
- 利用PNGase F去糖基化可降低大豆7S球蛋白与IgE的结合能力,即通过酶法去糖基化可减少大豆7S球蛋白潜在的致敏性。
- 通过核心岩藻糖苷酶 I(core fucosidase I,cFase I)将蜂毒PLA2去糖基化后过敏原与IgE反应性降低。
- 利用α-1,3甘露糖苷酶(α-1,3-mannosidase,MA3)处理蜂毒PLA2后发现,过敏原与IgE结合降低。
在糖蛋白过敏原上再增加糖修饰,也可能降低过敏。例如,通过谷氨酰胺转移酶(transglutaminase,TGase)将牛奶β乳球蛋白、虾原肌球蛋白表面增加乙酰葡糖胺,发现糖基化后的过敏原抗原性和潜在致敏性均降低。
总的来讲,过敏原多种多样,除了主要成分蛋白质外,我们还要关注过敏原上的其他修饰成分,这些成分也可能参与过敏反应。过敏原蛋白上的糖链修饰,让我们对过敏原有了新的认识。
目前,过敏尚无特异性治疗方法,常用的防治方法是避免接触过敏原、对症治疗或脱敏治疗。通过去除或改变糖蛋白类过敏原的糖结构,或许从而自源头解决部分糖蛋白引起的过敏问题,为临床过敏性疾病的预防或实现长期持续疗效的治疗提供新的方向。
本文原文来自中国科学院网站