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小麦是重要的粮食作物,是居住在温带地区人们主要的食物来源。然而,小麦还是主要的食物过敏原之一,能够诱发多种食物免疫反应例如乳糜泻(Celiac Disease)、面包师哮喘(Baker’s asthma)、小麦依赖-运动诱导的过敏反应(Wheat dependent-exercise induced anaphyxis,WDEIA)等。其中,WDEIA被认为是由小麦fastω-醇溶蛋白诱发的罕见却又严重的过敏反应。然而,目前对该蛋白质的研究较少。本研究从小麦及其近缘植物中利用同源克隆技术得到了fastω-醇溶蛋白的编码基因,并分析了它们的分子结构、致敏性机制以及对面团特性的影响,主要结果如下:1、在小麦及其近缘植物中,均存在fastω-醇溶蛋白的编码基因,这些基因编码的醇溶蛋白不同于已经大量报道过的ω-醇溶蛋白,它们的N端前三个氨基酸为SRL、TRQ、GRL、SRP、NRL或者SRM,同时,这些蛋白质的分子量大多小于已经报道过的ω-醇溶蛋白。这类储藏蛋白在分子结构上包括信号肽,N端,重复区和C端,其重复区的大小决定了蛋白质的大小。通过分析比较其蛋白质一级结构,发现在这些蛋白质中存在大量的Ig E-binding抗原决定簇,可能能够诱发小麦依赖-运动诱导的过敏反应。其中含量最高的Ig E-binding抗原决定簇序列为QQFPQQQ。2、利用原核表达以及蛋白质纯化,分别获得纯化的小麦的四类醇溶蛋白,即α-醇溶蛋白,γ-醇溶蛋白,slowω-醇溶蛋白和fastω-醇溶蛋白。将这四类醇溶蛋白分别以50mg,100mg和150mg的量掺入面粉中,利用揉混仪和质构仪分析它们对面团特性的影响。结果表明,100mg和150mgα-醇溶蛋白和50mg,100mg和150mgγ-醇溶蛋白能够对面团特性起到显著的影响,而两种ω-醇溶蛋白对面团特性的影响均较小。3、醇溶蛋白对小鼠进行腹腔注射分析其致敏性差异,结果表明,α-醇溶蛋白,γ-醇溶蛋白,slowω-醇溶蛋白和fastω-醇溶蛋白对小鼠的致敏后都能够产生高水平的Ig E,且Ig E浓度没有差异,说明这些蛋白质的致敏能力没有显著差异,而通过交互反应则发现,α-醇溶蛋白,γ-醇溶蛋白,slowω-醇溶蛋白同fastω-醇溶蛋白的特异性血清均能产生高水平的Ig E,而fastω-醇溶蛋白与α-醇溶蛋白,γ-醇溶蛋白,slowω-醇溶蛋白的特异性血清则无法产生高水平的Ig E,推测fastω-醇溶蛋白之所以被认为是主要的过敏原可能是由于在激发过敏的阶段,检测到的Ig E主要是fastω-醇溶蛋白特异性的Ig E造成的。4、进化分析结果表明,fastω-醇溶蛋白和slowω-醇溶蛋白分别处于两个不同的分支,它们的分歧时间为21.64 MYA,说明这两类ω-醇溶蛋白有着不同的进化路线。中性进化分析以及碱基同义替换/碱基非同义替换分析表明,fastω-醇溶蛋白基因的进化符合中性进化理论,同时有着纯化选择的趋势。