牛乳過敏是一種常見的食物過敏反應。在導致牛乳過敏反應的蛋白中,β-乳球蛋白(β-LG)被認為是主要的過敏原。采用共價修飾技術降低β-LG抗原性已成為國際乳制品加工技術研究的。但常用共價修飾手段如糖基化、磷酸化等隨機修飾,存在修飾位點選擇性低、穩定性不理想、修飾產物不均一等問題。研究表明β-LG抗原性同時受線性表位和構象表位影響,共價修飾發生在不同位點會對蛋白構象及抗原性產生不同影響。為明晰不同位點共價修飾對β-LG抗原性的影響,實現共價修飾對β-LG抗原性的調控,需采用定點修飾技術以制備均一化修飾產物。
在PEG蛋白修飾常用基團中,巰基因其含量少成為PEG定點修飾中的理想位點,目前針對β-LG巰基使用PEG定點修飾的鮮見報道。并且β-LG第121位半胱氨酸(Cys121)游離巰基位于被97%人血清識別的主要抗原表位肽段AA102-124中,游離巰基或是探究不同結合位點對β-LG抗原性影響及實現β-LG致抗原性調控的關鍵位點。
因此,針對β-LG Cys121游離巰基,選擇5 kDa單甲氧基聚乙二醇-馬來酰亞胺(mPEG-MAL)對其進行定點修飾(圖1),以期獲得高修飾率β-LG PEG定點修飾產物,并對修飾前后β-LG抗原性進行探究。
修飾前后β-LG抗原性分析
研究顯示PEG修飾能降低蛋白免疫原性,然而本實驗經mPEG-MAL對β-LG Cys121游離巰基定點修飾后,β-LG-MAL抗原性**提高約25.9%,如圖2所示。本團隊前期采用PEG定點修飾β-LG谷氨酰胺殘基得到產物β-LG-NH2,β-LG-NH2抗原性**下降59.04%;對β-LG的N-末端氨基進行修飾得到β-LG-ALD,β-LG-ALD抗原性**下降53.8%,該2 種位點修飾使蛋白抗原性下降原因都歸結于PEG鏈對于蛋白的空間屏蔽作用,掩蓋了β-LG表面部分抗原決定簇。
圖2
本實驗中,PEG的巰基定點修飾卻沒有因PEG鏈的屏蔽使抗原性下降,說明結合位點對β-LG抗原性的影響較PEG鏈的屏蔽作用更為**。β-LG中肽段AA41-46、AA102-124和AA149-163為主要抗原表位,分別為92%、97%、89%的人血清識別。實驗中Cys121游離巰基位于被97%人血清識別的主要抗原表位肽段AA102-124中,并且由于β-LG致敏性同時受線性表位和構象表位影響,因此可能是修飾后原處于蛋白內部的致敏位點暴露,或者有新的構象致敏表位形成導致β-LG致抗原性**提升。
芴甲氧羰酰基-亞氨基-聚乙二醇-羥基 Fmoc-NH-PEG-OH
叔丁氧羰基-亞氨基-聚乙二醇-羥基Boc-NH-PEG-OH
磷脂(鈉鹽)-聚乙二醇-羥基DSPE(Sodium salt)-PEG-OH
二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-羥基DSPE-PEG-OH
碘乙酰基-聚乙二醇-硫辛酸IA-PEG-Lipoic acid
氯化物-聚乙二醇-硫辛酸Chloride-PEG-Lipoic acid
氮雜二苯并環辛炔-聚乙二醇-硫辛酸DBCO-PEG-Lipoic acid
環辛烯-聚乙二醇-硫辛酸TCO-PEG-Lipoic acid
四嗪-聚乙二醇-硫辛酸Tetrazine-PEG-Lipoic acid
膽固醇酯-聚乙二醇-硫辛酸CHEMS-PEG-Lipoic acid
戊酸-聚乙二醇-羥基Valeric Acids-PEG-OH
聚(乳酸-共-乙醇酸)-聚乙二醇-羥基PLGA(10K)-PEG-OH
N-(3-羥丙基)酞亞胺-聚乙二醇-羥基N-(3-hydroxypropyl) phthalimide-PEG-OH
二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-硅烷DSPE-PEG-Silane
熒光素-聚乙二醇-三乙氧基硅烷FITC-PEG-Silane
丙烯酸酯-聚乙二醇-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸AC-PEG-RGD
二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-丙烯酸酯DSPE-PEG-AC
硫辛酸-聚乙二醇-丙烯酸酯Lipoic acid-PEG-Acrylates
對甲苯磺酸-聚乙二醇-丙烯酸酯Tosylate-PEG-Acrylates
乙酰巰基-聚乙二醇-丙烯酸酯Acetylthio-PEG-Acrylates
氨氧基-聚乙二醇-丙烯酸酯Aminooxy-PEG-Acrylates
硝基苯基碳酸酯-聚乙二醇-丙烯酸酯NPC-PEG-Acrylates
琥珀酰亞胺酰胺琥珀酸-聚乙二醇-丙烯酸酯SAS-PEG-Acrylates
戊酸-聚乙二醇-丙烯酸酯Valeric Acids-PEG-Acrylates
丙烯酰胺-聚乙二醇-丙烯酸酯Acrylamide-PEG-Acrylates
溴基 -聚乙二醇-丙烯酸酯Bromide-PEG-Acrylates
乙烯磺酸酯-聚乙二醇-丙烯酸酯VS-PEG-Acrylates
碘代乙酰基-聚乙二醇-丙烯酸酯IA-PEG-Acrylates
氯化物-聚乙二醇-丙烯酸酯Chloride-PEG-Acrylates
反式環辛烯-聚乙二醇-丙烯酸酯TCO-PEG-Acrylates
四嗪-聚乙二醇-丙烯酸酯Tetrazine-PEG-Acrylates
葉酸-聚乙二醇-丙烯酸酯Folate-PEG-Acrylates
琥珀酰亞胺戊二酸酯-聚乙二醇-硫辛酸SG-PEG-Lipoic acid
琥珀酰亞胺琥珀酯-聚乙二醇-硫辛酸SS-PEG-Lipoic acid
琥珀酰亞胺碳酸酯基-聚乙二醇-硫辛酸SC-PEG-Lipoic acid
硫辛酸-聚乙二醇-三甲基溴化銨LA-PEG-NMe3+Br-
對甲苯磺酸-聚乙二醇-硫辛酸Tosylate-PEG-Lipoic acid
乙酰硫基-聚乙二醇-硫辛酸Acetylthio-PEG-Lipoic acid
氨氧基-聚乙二醇-硫辛酸Aminooxy-PEG-Lipoic acid
硝基苯基碳酸酯-聚乙二醇-硫辛酸NPC-PEG-Lipoic acid
琥珀酰亞胺酰胺琥珀酸-聚乙二醇-硫辛酸SAS-PEG-Lipoic acid
琥珀酰亞胺戊酸酯-聚乙二醇-硫辛酸SVA-PEG-Lipoic acid
環氧化物-聚乙二醇-硫辛酸Epoxides-PEG-Lipoic acid
戊酸-聚乙二醇-硫辛酸Valeric Acids-PEG-Lipoic acid
溴化物-聚乙二醇-硫辛酸Bromide-PEG-Lipoic acid
乙烯砜-聚乙二醇-硫辛酸VS-PEG-Lipoic acid
甲基丙烯酸酯-聚乙二醇-硫辛酸Methacrylate-PEG-Lipoic acid
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