Jednou z najbežnejších obilnín nielen u nás, ale prakticky na celom svete je pšenica. V priebehu evolúcie sa dokázala prispôsobiť rôznym klimatickým podmienkam a jej jedinečnosť spočíva v komplexe proteínov s visokoelastickými vlastnosťami, vďaka čomu finálne výrobky z pšeničnej múky nadobúdajú špecifický charakter. Obrovské využitie pšenice v potravinárskom priemysle úzko súvisí i s jej negatívnym vplyvom ako spúšťača rôznych typov potravinových alergií alebo intolerancií.
Keďže výskumných projektov odhaľujúcich pozadie alergií z rôznych hľadísk či už klinických prejavov ochorenia alebo biochémie alergénnych peptidov je značné množstvo, zatiaľ ani jedna práca sa nezaoberala komplexným pohľadom na alergénne proteíny pšeničného zrna. Práve preto sme sa v našej práci podujali vytvoriť referenčnú mapu alergénnych proteínov zrna pšenice ako najvýznamnejšej svetovej obilniny a takmer dennodenného zdroja živín v ľudskej populácii.
Pomocou proteomických prístupov ako dvojrozmernej elektroforézy, hmotnostnej spektrometrie a databázy pšeničných alergénov (AllergenOnline (www.allergenonline.org)) sme kvantifikovali 18 proteínov. Z tohto súboru na základe zatriedenia podľa Bevan et al., 1998 boli alergény zaradené do funkčných skupín [1]. 17 proteínov bolo zaradených medzi proteíny určenia a zásob a jeden proteín patril do skupiny podieľajúcej sa na obranných mechanizmoch. Najväčšou skupinou proteínov boli gluteníny, vysokomolekulárne glutenínové subjednotky 12, 10 a serpíny. Serpíny sú asociované s potravinovými alergiami a pekárskou astmou, glutenínové subjednotky môžu spôsobiť WDEIA syndróm u citlivých jedincoch [2]. Následne bol detegovaný aj Gama-gliadín často spájaný s rozvojom celiakie a jeden 2-DE proteín bol identifikovaný ako Cys peroxiredoxin - alergén pravdepodobne asociovaný s pekárskou astmou. Podobne ako serpíny aj detegovaný proteín α-amylázový inhibítor je považovaný za pôvodcu pekárskej astmy príp. je asociovaný s alergiou na potraviny a WDEIA syndrómom [3]. Proteíny boli použité pre vytvorenie referenčnej mapy ako počiatočný krok pre ďalšie analýzy pšeničných zŕn.
[1] Bevan, M., Bancroft, I., Nature, 1998, 485-488.
[2] Hofmann, S.C., Fischer, Allergy. 2012, 1457-1460.
[3] James, J.M., Sixbey, J.P., Clin Immunol. 1997, 239-244.
referencna mapa
Ahoj Soni:)) velmi pekna praca, gratulujem.. ocenujem hlavne aplikacny pristup. Mozem sa opytat, v zavere pises, ze vytvorenie referencnej mapy je pociatocny krok.. Zaujimalo by ma ako budete dalej rozvijat tento vyskum .. A este mam jednu otazocku, mozes blizsie priblizit ten spominany jeden protein zaradeny do skupiny podielajucej sa na obrannych mechanizmoch .. o ake mechanizmy ide? dik a tesime sa na stretnutie!
Re: referencna mapa
Ahoj Mirko, ďakujem za otázku, čo sa týka tej otázky, že je to počiatočný krok, som sa možno trošku zavádzajúco vyjadrila, skôr to bol počiatočný krok v tom, že náš cieľ vytvoriť referenčnú mapu bol taký pilotný globálny pohľad na alergény pšenice a akosi ich "zoskupiť" na jednom mieste, nakoľko na takýto globálny pohľad sa ešte nikto nepodujal, každý viac menej skúmal jednotlivé alergény samostatne, alebo jednotlivé proteíny pšenice z rôznych hľadísk, či už pekárskej kvality v súvislosti so zmenami lepku, zmeny obsahu a zloženia proteínov pri rôznom type stresu alebo klinický pohľad v súvislosti s celiakiou príp. mnohými ďalšími ochoreniami spájanými so pšenicou a tento projekt je pilotný v tom, že ak by sa niekto podujal ďalej prostredníctvom 2D gélov detegovať alergény a objavil by nejaký ďalší proteín, ktorý sa nám nepodarilo zachytiť tak v konečnom dôsledku naša práca je akými odrazovým mostíkom k ďalším prácam. Zároveň viac o nej bude čoskoro publikované v "Frontiers in Plant Science". A čo sa týka toho obranného proteínu je to konkrétne Cys-peroxiredoxin PER1, ktorý je popisovaný ako proteín inhibujúci klíčenie počas stresových podmienok. A aj ja sa veľmi teším na stretnutie :).