EGCG对核桃蛋白免疫反应性表位(DFLAGQNNIINQLER)的潜在共价掩蔽作用:碱性条件下核桃蛋白抗原性降低的分子机制

《Food Chemistry》:Potential covalent masking of an immunoreactive jug r 2-derived epitope (DFLAGQNNIINQLER) by EGCG: A molecular mechanism contributing to reduced walnut protein antigenicity under alkaline conditions

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月31日 来源:Food Chemistry 10.4

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  •EGCG共价结合显著降低了核桃蛋白(WP)的致敏性。•共价相互作用诱导了WP的展开以及α-螺旋向β-折叠的转化。•WP-EGCG结合物通过调节Th1/Th2平衡缓解了全身性过敏反应。•利用PRM蛋白质组学鉴定出优势表位DFLAGQNNIINQLER。•表位的共价掩蔽解释了78.

  
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    EGCG共价结合显著降低了核桃蛋白(WP)的致敏性。
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    共价相互作用诱导了WP的展开以及α-螺旋向β-折叠的转化。
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    WP-EGCG结合物通过调节Th1/Th2平衡缓解了全身性过敏反应。
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    利用PRM蛋白质组学鉴定出优势表位DFLAGQNNIINQLER。
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    表位的共价掩蔽解释了78.72%的抗原性降低。

引言

核桃(Juglans regia L.)是全球公认的优质植物蛋白来源,因其富含多不饱和脂肪酸和必需微量元素而备受推崇。然而,其更广泛的工业应用目前受到溶解性差和功能特性不佳的制约(10.1016/j.jfutfo.2023.03.007, 2023)。更为关键的是,这些技术局限性被核桃致敏性带来的重大健康风险所掩盖。由于核桃是联合国粮食及农业组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)确定的八种主要食物过敏原之一,核桃过敏的患病率近年来显著上升(Burney等人,2010)。这种I型超敏反应通常以发病迅速、临床症状严重和终生持续为特征(Chinthrajah等人,2020)。即使是微量接触也可能引发从口腔过敏综合征(OAS)到危及生命的过敏性休克等反应(10.1016/j.alit.2024.08.002, 2024),对食品安全构成重大挑战。
食物过敏的致病性源于免疫系统未能建立或维持对特定蛋白质骨架的口服耐受。根据WHO/IUIS过敏原命名数据库,目前已为英国核桃(Juglans regia)注册了九种过敏原,命名为Jug r 1至Jug r 9(10.1111/all.13693, 2019;WHO/IUIS过敏原命名小组委员会,2026)。其中,Jug r 1、Jug r 2、Jug r 4和Jug r 6被认为是与严重全身反应相关的临床相关过敏原(Lyons等人,2021)。值得注意的是,Jug r 1由于其紧凑的α-螺旋结构和稳定的二硫键而具有高效力,这些结构使其对热处理和胃肠道消化具有显著抗性(10.1016/j.foodchem.2020.126711, 2020)。相比之下,主要种子储存蛋白Jug r 2和Jug r 6表现出高免疫反应性,这主要归因于其分子表面抗原表位的密集分布,这常常介导交叉反应性(10.1038/s41598-018-29656-4, 2018;Costa等人,2014)。
为了保护过敏人群,开发能够减弱过敏原效力的加工技术是一个重要的研究前沿。当前的缓解策略包括物理加工、生物技术和化学修饰(10.1080/10408398.2022.2144792, 2024)。虽然物理方法简单直接,但它们往往无法破坏热稳定过敏原的线性表位(10.1016/j.peptides.2009.03.007, 2009)。酶解可以有效地切割表位,但常常产生苦涩的肽段,损害感官质量。在此背景下,多酚修饰,特别是通过形成蛋白质-多酚结合物,已成为降低致敏性的一种有前景的方法(10.1080/10408398.2020.1803199, 2021)。然而,多酚在复杂食物基质中调节抗原表位的精确机制仍有待充分阐明。表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是绿茶中的主要儿茶素,由于其多个酚羟基而具有高反应性。在碱性条件下,这些基团容易被氧化为醌类,与蛋白质上的亲核侧链发生不可逆共价交联。这种共价接枝可以通过掩蔽或结构破坏特定表位来实现低致敏性。尽管EGCG在脱敏乳清蛋白和卵清蛋白(OVA)方面显示出潜力(10.1016/j.jff.2019.103490, 2019;Pessato等人,2019),但其在减轻核桃过敏方面的功效和潜在机制尚未被探索。
基于这些考虑,本研究调查了EGCG介导的共价修饰对碱性条件下含有多种过敏原的复杂核桃蛋白制剂(WP)抗原性的影响。通过整合结构表征、蛋白质组学分析、表位鉴定和体内小鼠模型,本研究考察了EGCG修饰的分子和免疫学效应。这些发现预计将为开发具有降低抗原性的核桃蛋白成分提供机制基础。

章节片段

材料

核桃(Juglans regia L.)样品来自中国新疆维吾尔自治区。兔抗核桃蛋白血清先前由我们实验室制备并表征,如10.1016/j.fbio.2024.104381(2024)所述。表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、碘乙酰胺(IAM)、二硫苏糖醇(DTT)、邻苯二甲醛(OPA)和Folin-Ciocalteu试剂购自Sigma-Aldrich(美国密苏里州圣路易斯)。胰蛋白酶(质谱级)购自Thermo Fisher

结合特性及游离氨基和巯基含量

共价结合的功效及其对反应性侧链的修饰进行了系统表征(表1)。酚结合当量随着EGCG浓度、反应时间、pH值和温度的增加,表现出明显的剂量依赖性上升。特别是,当温度达到60°C时,EGCG结合能力显著增加(表1),表明热处理通过诱导WP的修饰促进了其改性

结论

本研究探讨了通过共价修饰表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)降低核桃蛋白(WP)抗原性的机制。WP–EGCG结合物的形成诱导了从α-螺旋向β-折叠和随机卷曲的结构重塑,这与IgG结合能力的降低相关。在BALB/c小鼠中,WP–EGCG处理减轻了过敏症状和体温过低,改善了空肠黏膜完整性,并部分恢复了Th1/Th2免疫平衡。蛋白质组学

CRediT作者贡献声明

林涛:写作——初稿,可视化,验证,正式分析。江雨格:写作——审阅与编辑,资金获取,数据管理。任立秋:调查,数据管理。葛雪梅:软件,方法论。郑晓芳:监督,项目管理。李佳:资源,概念化。李俊:调查,数据管理。卢乃燕:写作——审阅与编辑,软件。唐雪:可视化,方法论。程祥荣:监督,项目

动物实验对象

本研究按照ARRIVE(动物研究:体内实验报告)指南进行。
本研究经江南大学机构动物护理与使用委员会批准。(批准号:JN. No20250615b0400801)

未引用文献

Wang等人,2021
Wang等人,2021
Pan, Wu, He, Wu和Jin,2022

利益冲突声明

作者声明,他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系,这些关系可能影响本文报告的工作。

致谢

本工作得到了新疆人才发展基金(XJRC-2025-GX-YJ-QY-010)、国家自然科学基金(31700301)和江南大学食品科学与资源国家重点实验室开放项目(SKLF-KF-202506)的资助。
林涛|江雨格|任立秋|葛雪梅|郑晓芳|李佳|李俊|卢乃燕|唐雪|程祥荣
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