屋塵螨變應原第2組分序列多態性分析

黃思怡 卞勇華 李啟松 馬桂芳

摘 要：目的 運用生物信息學方法分析屋塵螨變應原第2組分進行氨基酸序列構成特點。方法 使用NCBI數據庫（美國國立生物技術信息中心，http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）蛋白質數據庫下載屋塵螨變應原第2組分各亞型的氨基酸序列。分別使用CLUSTALX 2.1、MAGA7進行序列比對和進化樹構建。結果 獲得Der p 2氨基酸序列共13個亞型，對Der p 2氨基酸序列進行對比，有9處氨基酸序列發生變化，構建系統進化樹顯示進化樹中Der p 2亞型聚類成4簇。結論 der p 2氨基酸序列具有多態性，為進一步研究奠定基礎。

關鍵詞：屋塵螨 Der p 2 多態性 進化樹

中圖分類號：Q966 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（b）-0242-02

塵螨（house dust mites）已經確定與IgE介導的變應性疾病相關，如變應性哮喘、變應性鼻炎、變應性結膜炎、蕁麻疹、螨性皮炎等[1]，其中主要包括屋塵螨和粉塵螨。屋塵螨變應原第2組分（Dermatophagoides pteronyssinus 2 ，Der p 2）是屋塵螨抗原中的重要成分，最早從屋塵螨蟲體內分離[2]。已證實塵螨第2組分變應原的序列具有高度多態性，部分差異位于T或B細胞表位，對其免疫原性和變應原性都有重要影響，例如不同的Der p 2變異體與IgE的反應活性有25%～50%的差別[3，4]，還能使T細胞應答產生不同的細胞因子[5]，這些均有可能對變應性疾病的特異性診斷和治療帶來影響。本研究對屋塵螨變應原Der p 2進行序列多態性分析，結果報道如下。

1 材料和方法

1.1 獲取屋塵螨變應原第2組分氨基酸序列

使用國際免疫學會聯合會（The International Union of Immunological Societies，IUIS）下屬的變應原命名委員會命名數據庫（IUIS Allergen Nomenclature Sub-Committee，nomenclature database ，http：//www.allergen.org/index.php），輸入“Der p 2”搜索變應原組分。結合NCBI數據庫（美國國立生物技術信息中心，http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）蛋白質數據庫獲得FASTA格式的屋塵螨變應原第2組分及其亞型的氨基酸序列。

1.2 屋塵螨變應原第2組分氨基酸序列對比及多態性分析

使用CLUSTALX 2.1對螨類變應原氨基酸序列進行比對，找出變應原序列組成的特點，進行氨基酸多態性分析。

1.3 屋塵螨變應原第2組分進化樹的構建

使用鄰位相連法（Neighbor-joining，NJ法）構建屋塵螨變應原第2組分的系統進化樹。首先使用CLUSTALX 2.1的默認選項排列屋塵螨變應原第2組分的氨基酸序列數據，并對得到的多種對齊數據進行調整。對齊后的氨基酸序列在MEGA 7.0.21中構建系統進化樹，計算方法為NJ法，使用自展內部分枝法（Bootstrapping）評定NJ進化樹的穩健性。

2 結果

2.1 屋塵螨變應原第2組分及其亞型

結合NCBI數據庫蛋白質數據庫，得到Der p 2共13個亞型（見表1），下載目前已有的13個亞型變應原所對應的FASTA格式的氨基酸序列。

2.2 屋塵螨變應原第2組分氨基酸序列對比及其多態性

將上述入選的Der p 2氨基酸序列進行對比，有9處氨基酸序列發生變化，即18位天冬氨酸（D）→絲氨酸（S）、19位谷氨酰胺（Q）→谷氨酸（E）、43位脯氨酸（P）→蘇氨酸（T）、57位纈氨酸（V）→天冬氨酸（D）或亮氨酸（L）、64位蘇氨酸（T）→絲氨酸（S）或精氨酸（R）、66位蘇氨酸（T）→天冬酰胺（N）、93位甲硫氨酸（M）→纈氨酸（V）、128位甲硫酰氨（M）→亮氨酸（L）、131位天冬氨酸（D）→天冬酰胺（N）（見表2）。

2.3 屋塵螨變應原第2組分進化樹

對13個Der p 2亞型氨基酸序列進行分析，構建系統進化樹，結果顯示進化樹中Der p 2亞型聚類成4簇，即A、B、C 和D 簇（見圖1）。其中A簇中8個Der p 2亞型4個來自韓國，2個來自美國，1個來自泰國，1個來自西班牙；B簇中2個Der p 2亞型，1個來自中國，1個來自澳大利亞；C簇僅含有1個亞型，來自新加坡；D 簇中2個Der p 2亞型分別來自德國和澳大利亞。

3 討論

塵螨屬于無氣門亞目（Astigmata）麥食螨科（Pyroglyphidae）塵螨屬（Dermatophagoides），它的變應原成分復雜，約有30多種，其中最主要的就是Der p 1和Der p 2，是人們居住環境中接觸性和吸附性過敏原的重要來源。由于塵螨的易致敏性和廣泛分布性，導致變應性疾病的發病率迅速增加，嚴重降低人類的健康和生活質量[6]。塵螨呈世界性分布，不同地區塵螨物種的主要變應原之間可能存在一定的差異。NCBI數據庫蛋白質數據庫顯示目前有Der p 2共13個亞型。對Der p 2氨基酸序列進行對比，有9處氨基酸序列發生變化；構建系統進化樹顯示進化樹中Der p 2亞型聚類成4簇，地域性與氨基酸的多態性有高度相關。這些氨基酸序列的變異部分位于T細胞或B細胞表位，這對其免疫原性產生重要的影響。這些變異是否位于T細胞和B細胞的識別區域從而影響人體免疫應答，還有待進一步研究。

參考文獻

[1] Y.Cui，P.Zhou，J.Peng， et al .Cloning，sequence analysis，and expression of cDNA coding for the major house dust mite allergen，Der f 1，in Escherichia coli[J].Brazilian Journal of Medical and Biolgical Research，2008（41）：380-388.

[2] Chua KY，Doyle CR，Simpson RJ，et al.Isolation of cDNA coding for the major mite allergen Der p Ⅱ by IgE plaque immunoassay[J]. Int Arch Allergy Immunol，1990（91）：118-123

[3] Park JW， Kim KS， Jin HS， et al. Der p 2 isoallergens have different allergenicity， and quantification with 2-site ELISA using monoclonal antibodies is influenced by the isoallergens[J]. Clin Exp Allergy， 2002（3）2：1042-1047.

[4] van Ree R. Isoallergen： a clinically relevant phenomenon or just a product of cloning [J]. Clin Exp Allergy， 2002，（32）：975-978.

[5] Hales BJ， Hazell LA， Smith W， et al. Genetic variation of Der p 2 allergens： effect on T cell responses and immunoglobulin E binding[J]. Clin Exp Allergy， 2002（32）： 1461-1467.

[6] 胡傳翠，李朝品.塵螨與變應性疾病的研究進展[J].醫學綜述，2009，15（7）：1054-1056.