[发明专利]一种重组大米过敏原与突变体及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体涉及一种重组大米过敏原与突变体及其制备方法和应用。

背景技术

大米含有丰富的维生素类物质特别是B族维生素和维生素E、以及矿物质、低糖，是一个优秀的碳水化合物来源。世界上大部分人，特别是生活在亚洲南部和东部的人们以大米作为主食。近年来，过敏反应性疾病得到社会各界的重视，大米过敏越来越受到关注。在日本、泰国等以大米为主食的国家也发现大米过敏病例，从婴幼儿到成年人均可发病。大米过敏的临床症分为局部和全身反应。局部反应为风团、瘙痒、面部潮红、红晕伴丘疹、水泡等；全身反应，包括荨麻疹、哮喘、鼻炎、呕吐、血管性水肿以及婴儿小肠结肠炎综合症等，严重影响了患者的健康和生活质量。

目前，治疗过敏性疾病主要方法有：1）利用抗组胺药物以及类固醇药物可以缓解症状，但是不能彻底根除并且还有可能会带来副作用。2）特异性免疫治疗，被认为是过敏性疾病唯一针对病因的治疗方法，已得到普遍共识。而目前进行特异性免疫治疗主要是采用过敏原浸提液，如此一来另一个问题却异常突出：由于提取物成分复杂，而且还含有大量非特异性抗原，致使标准化困难，严重影响了治疗效果和临床应用规范；同时，由于过敏原性的存在，即使是采用单纯的标准化过敏原进行免疫治疗也有一定的风险。采用生物化学分离和纯化技术可以获得较纯过敏原，但是这种方法纯化工艺复杂且产量低，要消耗大量人力和财力，因此其广泛应用受到了较大的限制。

相比较而言，利用基因工程技术，通过定点突变的方法获得低过敏原性或无过敏原性的重组大米过敏原的突变体，在一定程度上可从源头上降低治疗过程中的风险，同时能够保留大米过敏原的生物学活性。另外，重组过敏原的生产条件稳定，且标准化程序简单，有利于广泛应用于临床的诊断和治疗。因此，重组弱化过敏原将是一种很好的替代方法，有广阔的发展前景。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题及天然大米过敏原提取液的不足，在克隆表达重组大米过敏原的基础上，利用生物信息学软件分析大米过敏原的抗原表位，突变一个或多个抗原性高的位点，从而获得低过敏原性的大米过敏原突变体，期望能够安全高效地应用于过敏性疾病的治疗。

本发明的另一个目的是提供一种编码上述重组大米过敏原及其突变体的基因。

本发明的另一个目的是提供一种含有上述基因的重组质粒载体。

本发明的另一个目的是提供一种含有上述基因转化的重组表达宿主。

本发明的另一个目的是提供一种上述重组大米过敏原及其突变体的制备方法。

本发明的另一个目的是提供一种重组大米过敏原用作药物或者诊断试剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的重组大米过敏原，是天然存在的大米过敏原衍生的非天然存在的变异体，其核酸序列经密码子优化后，人工合成全长的重组大米过敏原基因。采用生物信息学软件分析其抗原表位，针对一个或多个抗原性指数高的位点进行有目的的置换，获得重组大米过敏原突变体的基因，使其在保持原有生物学活性和空间结构的基础上，能够有效地降低重组大米过敏原的过敏原性。然后利用大肠杆菌表达系统，在人工控制的条件下，获得高纯度的重组大米过敏原及其突变体蛋白。与天然大米过敏原相比，该重组蛋白突变体与特异性IgE的结合性能明显减少，可安全地应用于过敏性基本的预防和治疗。

一种重组大米过敏原，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。

上述重组大米过敏原的突变体，是在重组大米过敏原的突变体的基础上衍生的突变体，其中B细胞或/和T细胞表位的至少一个表面暴露的保守氨基酸残基被在天然存在的过敏原来源的分类学目内任何已知的同源蛋白质氨基酸序列中的相同位置不出现的另一残基取代，该突变体具有与天然出现的过敏原基本相同的α-碳骨架三级结构。

本发明重组大米过敏原的突变体的制备方法，是在重组大米过敏原的突变体的基础上衍生的突变体，其中B细胞或/和T细胞表位的至少一个表面暴露的保守氨基酸残基被在天然存在的过敏原来源的分类学目内任何已知的同源蛋白质氨基酸序列中的相同位置不出现的另一残基取代，该突变体具有与天然出现的过敏原基本相同的α-碳骨架三级结构。

更进一步地，所述表达宿主为大肠杆菌表达系统，该表达系统名称为Escherichia coli JM109-RA17，于中国典型培养物保藏中心保藏，保藏编号为CCTCC  NO: M 2011149，保藏日期为2011年4月29日，保藏地点为中国.武汉.武汉大学；该表达宿主表达与纯化后即获得权利要求1所述的重组大米过敏原。