脉冲电场调控草鱼小清蛋白免疫反应性的结构机制研究：基于分子动力学模拟的关键表位鉴定

本研究通过脉冲电场(PEF)处理(5-20 kV/cm,0.5-2 h)揭示了草鱼小清蛋白(PV)构象变化与致敏性增强的分子机制。采用分子动力学模拟(MDS)鉴定出PV-IgE复合物的热点残基（苯丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸）和关键表位（ΔG<-1 kcal/mol），发现PEF处理使PV形态更均一，α-螺旋解旋导致表位暴露，IgG/IgE结合能力最高提升37.24%/27.63%，为开发低致敏水产品提供理论依据。

　　

Highlight

研究发现5-20 kV/cm的脉冲电场(PEF)处理通过改变草鱼小清蛋白(PV)的空间构象显著增强其致敏性。分子动力学模拟(MDS)成功解析了PV-IgE复合物的相互作用机制，鉴定出关键结合表位为苯丙氨酸₅₈、谷氨酸_60-61、天冬氨酸₉₁、天冬氨酸₉₃-甘氨酸₉₆和谷氨酸₁₀₂（ΔG < -1 kcal/mol），其中苯丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸是贡献能量最大的热点残基（ΔΔG > 1 kcal/mol）。

Materials

实验采用新西兰兔制备多克隆抗PV IgG抗体，所有动物实验均符合南昌大学伦理标准和中国动物福利规范(GB/T35892-2018)。患者血清样本来自经食物激发试验确诊的草鱼过敏者，血清IgE水平>3.5 kU/L。

Analysis of IgG/IgE binding ability

质谱鉴定显示草鱼肌肉提取蛋白为PV（GenBank QCY53440.1），该亚型在过敏原数据库中注册为Cten i 1。比较发现该亚型在常见鱼类PV中致敏性最强，其IgG/IgE结合能力在PEF处理后呈现先升高后降低的趋势，20 kV/cm处理1小时时分别达到峰值37.24%和27.63%的提升。

Conclusions

研究证实延长电场强度(EFIs)和处理时间会导致PV构象解折叠，α-螺旋向无规卷曲转化。分子内氢键断裂引起的α-螺旋解折叠会暴露过敏表位，从而增强IgG/IgE结合能力。但10 kV/cm处理2小时和20 kV/cm处理1小时会使蛋白形态变得更规则均一，这可能是由于疏水作用减弱导致的聚集体解离所致。