本文關(guān)鍵詞：小麥及其近緣植物fast ω-醇溶蛋白基因的克隆及其對(duì)加工品質(zhì)和致敏性的影響

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【摘要】：小麥?zhǔn)侵匾募Z食作物,是居住在溫帶地區(qū)人們主要的食物來(lái)源。然而,小麥還是主要的食物過(guò)敏原之一,能夠誘發(fā)多種食物免疫反應(yīng)例如乳糜瀉(Celiac Disease)、面包師哮喘(Baker's asthma)、小麥依賴(lài)-運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的過(guò)敏反應(yīng)(Wheat dependent-exercise induced anaphyxis,WDEIA)等。其中,WDEIA被認(rèn)為是由小麥fastω-醇溶蛋白誘發(fā)的罕見(jiàn)卻又嚴(yán)重的過(guò)敏反應(yīng)。然而,目前對(duì)該蛋白質(zhì)的研究較少。本研究從小麥及其近緣植物中利用同源克隆技術(shù)得到了fastω-醇溶蛋白的編碼基因,并分析了它們的分子結(jié)構(gòu)、致敏性機(jī)制以及對(duì)面團(tuán)特性的影響,主要結(jié)果如下:1、在小麥及其近緣植物中,均存在fastω-醇溶蛋白的編碼基因,這些基因編碼的醇溶蛋白不同于已經(jīng)大量報(bào)道過(guò)的ω-醇溶蛋白,它們的N端前三個(gè)氨基酸為SRL、TRQ、GRL、SRP、NRL或者SRM,同時(shí),這些蛋白質(zhì)的分子量大多小于已經(jīng)報(bào)道過(guò)的ω-醇溶蛋白。這類(lèi)儲(chǔ)藏蛋白在分子結(jié)構(gòu)上包括信號(hào)肽,N端,重復(fù)區(qū)和C端,其重復(fù)區(qū)的大小決定了蛋白質(zhì)的大小。通過(guò)分析比較其蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)在這些蛋白質(zhì)中存在大量的Ig E-binding抗原決定簇,可能能夠誘發(fā)小麥依賴(lài)-運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的過(guò)敏反應(yīng)。其中含量最高的Ig E-binding抗原決定簇序列為QQFPQQQ。2、利用原核表達(dá)以及蛋白質(zhì)純化,分別獲得純化的小麥的四類(lèi)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。將這四類(lèi)醇溶蛋白分別以50mg,100mg和150mg的量摻入面粉中,利用揉混儀和質(zhì)構(gòu)儀分析它們對(duì)面團(tuán)特性的影響。結(jié)果表明,100mg和150mgα-醇溶蛋白和50mg,100mg和150mgγ-醇溶蛋白能夠?qū)γ鎴F(tuán)特性起到顯著的影響,而兩種ω-醇溶蛋白對(duì)面團(tuán)特性的影響均較小。3、醇溶蛋白對(duì)小鼠進(jìn)行腹腔注射分析其致敏性差異,結(jié)果表明,α-醇溶蛋白,γ-醇溶蛋白,slowω-醇溶蛋白和fastω-醇溶蛋白對(duì)小鼠的致敏后都能夠產(chǎn)生高水平的Ig E,且Ig E濃度沒(méi)有差異,說(shuō)明這些蛋白質(zhì)的致敏能力沒(méi)有顯著差異,而通過(guò)交互反應(yīng)則發(fā)現(xiàn),α-醇溶蛋白,γ-醇溶蛋白,slowω-醇溶蛋白同fastω-醇溶蛋白的特異性血清均能產(chǎn)生高水平的Ig E,而fastω-醇溶蛋白與α-醇溶蛋白,γ-醇溶蛋白,slowω-醇溶蛋白的特異性血清則無(wú)法產(chǎn)生高水平的Ig E,推測(cè)fastω-醇溶蛋白之所以被認(rèn)為是主要的過(guò)敏原可能是由于在激發(fā)過(guò)敏的階段,檢測(cè)到的Ig E主要是fastω-醇溶蛋白特異性的Ig E造成的。4、進(jìn)化分析結(jié)果表明,fastω-醇溶蛋白和slowω-醇溶蛋白分別處于兩個(gè)不同的分支,它們的分歧時(shí)間為21.64 MYA,說(shuō)明這兩類(lèi)ω-醇溶蛋白有著不同的進(jìn)化路線。中性進(jìn)化分析以及堿基同義替換/堿基非同義替換分析表明,fastω-醇溶蛋白基因的進(jìn)化符合中性進(jìn)化理論,同時(shí)有著純化選擇的趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：小麥 近緣植物 fastω-醇溶蛋白 IgE-binding抗原決定簇 小麥依賴(lài)-運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的過(guò)敏反應(yīng) 加工品質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S512.1
【目錄】：

• 符號(hào)說(shuō)明5-8
• 中文摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 前言11-25
• 1.1 乳糜瀉11-18
• 1.1.1 誘發(fā)乳糜瀉的因素12
• 1.1.2 乳糜瀉的預(yù)防措施12-18
• 1.2 小麥依賴(lài)-運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的過(guò)敏反應(yīng)18-21
• 1.2.1 食物過(guò)敏的發(fā)病機(jī)制19-21
• 1.3 小麥及其近緣植物醇溶蛋白的研究進(jìn)展21-25
• 1.3.1 小麥及其近緣植物醇溶蛋白的分類(lèi)21-22
• 1.3.2 醇溶蛋白基因染色體定位22-23
• 1.3.3 醇溶蛋白氨基酸序列結(jié)構(gòu)23-24
• 1.3.4 醇溶蛋白與面粉品質(zhì)的關(guān)系24-25
• 2 材料與方法25-38
• 2.1 試驗(yàn)材料25-38
• 2.1.1 植物材料25-26
• 2.1.2 動(dòng)物材料26
• 2.1.3 試驗(yàn)所用試劑盒、載體、酶及菌株26
• 2.1.4 試劑配制26-29
• 2.1.5 小麥及其近緣植物籽�？俁NA提取及反轉(zhuǎn)錄29-30
• 2.1.6 小麥及其近緣植物fast ω-醇溶蛋白編碼基因克隆30-32
• 2.1.7 序列分析32
• 2.1.8 半定量PCR32-33
• 2.1.9 原核表達(dá)載體構(gòu)建33-37
• 2.1.10 抗原制備37
• 2.1.11 小鼠免疫37
• 2.1.12 質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定面團(tuán)延展性37-38
• 3 結(jié)果分析38-57
• 3.1 小麥及其近緣植物醇溶蛋白A-PAGE分析38-39
• 3.2 1BL/1RS易位系和非 1BL/1RS易位系小麥fast ω-醇溶蛋白編碼基因的表達(dá)39-40
• 3.3 小麥及其近緣植物fast ω-醇溶蛋白編碼基因擴(kuò)增40-41
• 3.4 小麥及其近緣植物fast ω-醇溶蛋白編碼基因序列分析41-47
• 3.5 IgE-binding抗原表位的數(shù)目分析47-49
• 3.6 進(jìn)化分析49-51
• 3.6.1 Fast ω-醇溶蛋白同義替換/非同義替換分析49
• 3.6.2 Tajima′s D分析49-50
• 3.6.3 系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)及分歧時(shí)間分析50-51
• 3.7 原核表達(dá)及蛋白純化51-52
• 3.8 不同醇溶蛋白組分對(duì)面團(tuán)特性的影響52-55
• 3.9 ELISA分析血清總IgE含量55-57
• 4 討論57-60
• 4.1 小麥及其近緣植物中fast ω-醇溶蛋白編碼基因的變異及多態(tài)性57-58
• 4.2 小麥及其近緣植物中儲(chǔ)藏蛋白的起源與進(jìn)化58
• 4.3 醇溶蛋白對(duì)面粉加工品質(zhì)的影響58-60
• 4.4 Fast ω-醇溶蛋白誘發(fā)速發(fā)性過(guò)敏反應(yīng)的分子機(jī)制60
• 5 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-78
• 附錄78-83
• 致謝83-84
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表文84

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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4 張立平;普通小麥品質(zhì)性狀遺傳與QTL分析[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2003年

5 趙惠賢;小麥品質(zhì)性狀的生化遺傳基礎(chǔ)研究及LMW-GS基因的克隆與序列分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2003年

6 王濤;四川小麥高分子量麥谷蛋白新亞基5’+12的分子生物學(xué)與品質(zhì)改良策略研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

7 張曉科;小麥谷蛋白亞基基因Dx5（+Dy10）的分子選擇及效果研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2004年

8 孫霞;西爾斯山羊草和雙角山羊草高分子量麥谷蛋白亞基基因的分子克隆[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

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10 李巧云;小麥高分子量谷蛋白亞基1Bx13和1By16單克隆抗體制備及其應(yīng)用研究[D];首都師范大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊帆;新麥草低分子量谷蛋白基因研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

2 艾佳;小麥品種“川農(nóng)16”中醇溶蛋白基因序列分析[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

3 莊倩倩;小麥祖先種ω-醇溶蛋白基因的克隆與α-醇溶蛋白基因轉(zhuǎn)化小麥研究[D];山東大學(xué);2011年

4 楊亮;ω-醇溶蛋白基因的克隆及通過(guò)RNAi抑制小麥α-醇溶蛋白基因家族表達(dá)研究[D];山東大學(xué);2011年

5 鄒珂;粗山羊草醇溶蛋白基因的克隆及其序列分析[D];華中科技大學(xué);2009年

6 王延鵬;簇毛麥低分子量谷蛋白基因克隆、染色體定位及體外功能鑒定[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2011年

7 王玉卿;華山新麥草低分子量麥谷蛋白和α-醇溶蛋白基因的原核表達(dá)及進(jìn)化分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2011年

8 魯宵宇;新疆小麥1Dx5基因的分離克隆及表達(dá)載體構(gòu)建[D];新疆師范大學(xué);2011年

9 周博;濱麥種子貯藏蛋白基因的克隆及序列分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2011年

10 談麗君;百薩偃麥草染色體1J和5J變異體的誘致與鑒定[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：721060