精氨酸激酶過敏原的研究進展

趙祥杰 張文靜 楊榮玲* 畢艷紅 趙立 方芳

【摘? ?要】 精氨酸激酶是一類具有重要功能的酶，在生命體的能量代謝中起著較大的作用，其廣泛存在于多種昆蟲和高等生物中。近年來，隨著對精氨酸激酶研究的不斷深入，發現其在多種可食用生物中的食物過敏作用。本文介紹了精氨酸激酶的性質、重組表達和鑒定以及不同方法對其過敏原性的影響等。

【關鍵詞】精氨酸激酶;過敏;進展;影響

精氨酸激酶 （arginine kinase， AK）是無脊椎動物體內存在一種重要的酶，參與機體的能量代謝、體內離子交換、環境抗逆性和免疫相關等多種生理活動[1-2]，在動物體內發揮著重要作用。長期以來，人們對精氨酸激酶的研究更集中于昆蟲生理生化方面，隨著對其研究的不斷深入，精氨酸激酶在人類食品安全方面有著密切關系[3]。

水產品是人類重要的食物資源，但每年有大量因水產品食物中毒引發的病患，嚴重的會導致過敏性休克甚至死亡，嚴重危及普通消費者的人身健康[3]。研究發現精氨酸激酶是多種水產品和昆蟲食物中導致食物過敏的主要變應原物質之一，因此對精氨酸激酶的進一步研究對水產行業的健康發展起著重要的推動作用，也有利于消費者的身體健康。

1? 精氨酸激酶的性質

精氨酸激酶在不同生物體內的存在形式略有不同，其不同亞基的相對分子量也有所差異，但都能催化精氨酸和三磷酸腺苷的可逆反應[4]。由于廣泛參與機體的能量代謝活動，精氨酸激酶在動物肌肉中表達量較多，特別是在甲殼類動物中分布較廣，研究發現精氨酸激酶也是中國人攝食蝦蟹類較為常見的過敏原，絕大部分水產品中精氨酸激酶均可導致食物過敏的發生[5]，此外，在蟑螂、蠶蛹等昆蟲中該過敏原的研究也較多[1-2]。

2? 精氨酸激酶蛋白的高效制備及結構分析

高效制備精氨酸激酶蛋白分子是開展其免疫學分析的重要前提，目前已有多種方法獲得了精氨酸激酶并鑒定了其免疫活性。陳婷[6]等從刀額新對蝦中提取制備了精氨酸激酶，并通過大白兔免疫和利用Q Sepharose TM-XL強陰離子交換色譜獲得了多抗，成功鑒定了其免疫活性。此外，研究人員利用分子克隆與重組表達技術分別制備了來源于刀額新對蝦[7]、凡納濱對蝦[8]、鋸緣青蟹[9]、德國小蠊[10]、東亞飛蝗[11]等的精氨酸激酶。通過對精氨酸激酶相關結構的研究，可以確定其產生免疫作用的表位位點，為定點修飾和消除過敏原性提供了依據。沈海旺[12]等通過分析甲殼類動物精氨酸激酶的結構特性，確定其含有10個抗原表位位點。胡玉靜[13]等通過生物信息學方法研究了美洲大蠊Per a 9的抗原表位，結果表明其主要抗原表位集中于33-46、55-74、89-117、123-135、199-217、235-243、251-266、286-354區域。王政[14]等利用點突變方法對雙亞基海參精氨酸激酶關鍵表位進行了研究，通過對突變體催化活性和結構特征的分析，確定Cys274殘基可能是海參精氨酸激酶的活性位點。

3? 精氨酸激酶過敏原性的消減研究

在過敏原物質的過敏性消除研究中已有較多的技術手段，如物理方法（熱處理、高靜壓處理、輻照處理等等）、化學方法（結構修飾、美拉德反應等）、微生物方法（益生菌、酶解等）等多種方法[3]，但目前用于精氨酸激酶研究的技術手段尚較少。

謝旋[15]考察了聚乙二醇修飾對精氨酸激酶抗原性的影響，結果表明，當精氨酸激酶與單甲氧基聚乙二醇琥珀酰亞胺酯以1：3的質量摩爾比時，精氨酸激酶的平均修飾度可達38.31%，此時精氨酸激酶抗原性降低率為78.8%，表明聚乙二醇修飾顯著降低精氨酸激酶的抗原性。阮韋偉[16]研究了糖基化改性處理對擬穴青蟹精氨酸激酶過敏原性的影響，結果表明，糖基化處理時，過敏原蛋白會發生大分子交聯聚集，蛋白質溶解度下降，從而顯著降低精氨酸激酶過敏原與抗體分子的特異結合，從而消減食用過敏性。費丹霞[17]探討了利用酶法交聯結合常規熱加工處理方法對來源于青蟹中精氨酸激酶過敏原成分的影響，并利用蛋白組學和免疫組學方法對其影響進行了分析，結果表明，酶法交聯結合熱加工處理能消減青蟹精氨酸激酶的致敏性。

4? 討論

精氨酸激酶是水產食品中出現的主要變應原物質之一，是引起水產品食物過敏的主要成分，然而目前對其過敏性的研究尚不足，對于水產品安全消費存在一定的隱憂。接下來需要開展多種水產品的標準變應原的制備工作，考察不同加工手段對變應原過敏性的影響，獲得具有操作簡便和效果顯著的過敏性消除方法，為水產類食品安全食用提供技術保障。

參考文獻：

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