DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2020.1.13
Пархомчук О.Ю., Зверко В.В., Григорьева Е.Е., Фомина Е.Г.
Главный аллерген пыльцы березы – Bet v 1: обзор литературы
Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии, г. Минск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2020. – Том 19, №1. – С. 13-23.
Резюме.
Во всем мире отмечается быстрый рост аллергических заболеваний. У значительного количества населения развитых стран (более 20%) выявлены аллергические реакции I типа: риниты, конъюктивиты, бронхиальная астма. Пыльца березы, наряду с пыльцой других родственных растений семейств Betulaceae и Fagaceae, является одной из причин сезонных аллергических реакций I типа. Bet v 1, главный белок пыльцы березы, ответственен за выработку специфического IgE у более чем 95% пациентов, страдающих от аллергии на пыльцу березы. В настоящее время аллерген-специфическая иммунотерапия является единственным методом лечения аллергических реакций I типа. Применение современных противоаллергических вакцин на основе рекомбинантных аллергенов, рекомбинантных производных гипоаллергенных аллергенов и Т-клеточных пептидов, полученных из аллергенов, для аллерген-специфической иммунотерапии способствует уменьшению побочных эффектов и повышению эффективности лечения. В данном обзоре представлена информация о белке Bet v 1: от истории открытия до создания вакцины против аллергии на пыльцу березы.
Ключевые слова: аллергия, пыльца березы, весенний поллиноз, Bet v 1, аллерген-специфическая иммунотерапия, рекомбинантные аллергены.
Литература
1. Birch pollen allergy in Europe / T. Biedermann [et al.] // Allergy. – 2019 Jan. – Vol. 74, N 7. – P. 1237–1248.
2. Tree pollen allergens-an update from a molecular perspective / C. Asam [et al.] // Allergy. – 2015 Oct. – Vol. 70, N 10. – P. 1201–1211.
3. Purification and characterization of recombinant Bet v I, the major birch pollen allergen / F. D. Ferreira [et al.] // J. Biol. Chem. – 1993 Sep. – Vol. 268, N 26. – P. 19574–19580.
4. Получение и оценка свойств рекомбинантного аналога мажорного аллергена пыльцы березы Bet v 1 / А. Е. Павлов [и др.] // Рос. аллергол. журн. – 2012. – № 3. – С. 7–13.
5. Николаева, Н. В. Анализ литературных данных по исследованиям древесных аллергенов / Н. В. Николаева, К. Г. Гаркава // Экол. вестн. – 2016. – № 1. – С. 72–77.
6. Allergenic pollen and pollen allergy in Europe // G. D’Amato [et al.] // Allergy. – 2007 Sep. – Vol. 62, N 9. – P. 976–990.
7. Мирсаитов, Н. Г. Аэропалинологические особенности пыления хвойных и лиственных деревьев в городе Казани: анализ результатов пыльцевого мониторинга / Н. Г. Мирсаитов, К. К. Ибрагимова // Вестн. МГПУ. Сер. Естеств. науки. – 2017. – № 1. – С. 30–38.
8. Боков, Д. О. Аллергенный профиль полного экстракта пыльцы березы (Betula pendula Roth): изучение методологических подходов к идентификации и количественному определению мажорного белка Bet v 1 методом ВЭЖХ/МС/МС / Д. О. Боков, В. В. Смирнов // Химия растит. сырья. – 2014. – № 2. – С. 213–218.
9. Свойства пыльцевых аллергенов и их клиническое значение / Б. А. Шамгунова [и др.] // Рос. аллергол. журн. – 2014. – № 5. – С. 21–27.
10. Current overview of allergens of plant pathogenesis related protein families / M. Sinha [et al.] // Sci. World J. – 2014. – Vol. 2014. – 543195.
11. X-ray and NMR structure of Bet v 1, the origin of birch pollen allergy / М. Gajhede [et al.] // Nat. Struct. Biol. – 1996 Dec. – Vol. 3, N 12. – P. 1040–1045.
12. Isoforms of Bet v 1, the major birch pollen allergen, analyzed by liquid chromatography, mass spectrometry, and cDNA cloning / I. Swoboda [et al.] // J. Biol. Chem. – 1995 Feb. – Vol. 270, N 6. – P. 2607–2613.
13. The gene coding for the major birch pollen allergen Bet v l, is highly homologous to a pea disease resistance response gene / H. Breiteneder [et al.] // EMBO J. – 1989 Jul. – Vol. 8, N 7. – P. 1935–1938.
14. Žiarovská, J. Central and Eastern European spring pollen allergens and their expression analysis-state of the art [Electronic resource] / J. Žiarovská, L. Zelenáková // Diversity. – 2016. – Vol. 8, N 19. – Mode of access: https://www.mdpi.com/1424-2818/8/4/19/pdf. – Date of access: 05.02.2020.
15. Proteomic profiling of birch (Betula verrucosa) pollen extracts from different origins / A. Erler [et al.] // Proteomics. – 2011 Apr. – Vol. 11, N 8. – P. 1486–1498.
16. Dissection of immunoglobulin E and T lymphocyte reactivity of isoforms of the major birch pollen allergen Bet v 1: potential use of hypoallergenic isoforms for immunotherapy / F. Ferreira [et al.] // J. Exp. Med. – 1996 Feb. – Vol. 183, N 2. – P. 599–609.
17. Spergel, J. M. From atopic dermatitis to asthma: the atopic march / J. M. Spergel // Ann. Allergy Asthma Immunol. – 2010 Aug. – Vol. 105, N 2. – P. 99–106.
18. Мировые стандарты аллерген-специфической иммунотерапии [Электронный ресурс] : науч. обзор. – Режим доступа: http://www.allergen.ru/images/staloral_10.pdf. – Дата доступа: 05.02.2020.
19. Allergen-specific immunotherapy: from therapeutic vaccines to prophylactic approaches / R. Valenta [et al.] // J. Intern. Med. – 2012 Aug. – Vol. 272, N 2. – P. 144–157.
20. Греммер, Л. К. Принципы иммунотерапии аллергических заболеваний. Заметки для практикующих врачей / Л. К. Греммер, А. М. Шоннесси // Паттерсон, Р. Аллергические болезни: диагностика и лечение / Р. Паттерсон, Л. К. Греммер, П. А. Гринбенгер. – Москва : Гэотар Медицина, 2000. – С. 194–208.
21. Курбачева, О. М. Аллерген-специфическая иммунотерапия: история, методы и новые возможности / О. М. Курбачева, К. С. Павлова, И. Е. Козулина // Мед. совет. – 2013. – № 3-2. – С. 10–19.
22. Serological evidence of immunity with coexisting sensitization in a type of human allergy (hay fever) / R. A. Cooke [et al.] // J. Exp. Med. – 1935 Nov. – Vol. 62, N 6. – P. 733–750.
23. Schmidt, M. Expression systems for production of recombinant allergens / M. Schmidt, D. R. Hoffman // Int. Arch. Allergy Immunol. – 2002 Aug. – Vol. 128, N 4. – P. 264–270.
24. Baneyx, F. Recombinant protein expression in Escherichia coli / F. Baneyx // Curr. Opin. Biotechnol. – 1999 Oct. – Vol. 10, N 5. – P. 411–421.
25. Thomas, J. G. Molecular chaperones, folding catalysts, and the recovery of active recombinant proteins from E. coli. To fold or to refold / J. G. Thomas, A. Ayling, F. Baneyx // Appl. Biochem. Biotechnol. – 1997 Jun. – Vol. 66, N 3. – P. 197–238.
26. Qiu, J. Expression of active human tissue-type plasminogen activator in Escherichia coli / J. Qiu, J. R. Swartz, G. Georgiou // Appl. Environ. Microbiol. – 1998 Dec. – Vol. 64, N 12. – P. 4891–4896.
27. ППроблемы экспрессии чужеродных генов // Современные проблемы и методы биотехнологии [Электронный ресурс] : электрон. учеб. пособие / Н. А. Войнов [и др.]; под науч. ред. Т. Г. Воловой. – Красноярск : ИПК СФУ, 2009. – С. 73–74. – Режим доступа: http://urhtd.narod.ru/files/4.pdf. – Дата доступа: 13.02.2020.
28. Kleber-Janke, T. Use of modified BL21(DE3) Escherichia coli cells for high-level expression of recombinant peanut allergens affected by poor codon usage / T. Kleber-Janke, W. M. Becker // Protein Expr. Purif. – 2000 Aug. – Vol. 19, N 3. – P. 419–424.
29. High level expression and purification of the major birch pollen allergen, Bet v 1 / K. Hoffmann-Sommergruber [et al.] // Protein Expr. Purif. – 1997 Feb. – Vol. 9, N 1. – P. 33–39.
30. Способ выделения и очистки рекомбинантных вариантов Bet v 1 : пат. RU 2299214 : МПК C 07 K 1/36, C 07 K 1/113 / Р. Зукк, О. Кромвелль, Х. Фибиг ; заявитель и патентообладатель МЕРК ПАТЕНТ ГМБХ. – № 2003109430/13 ; заявл. 27.10.04 ; опубл. 20.05.07, Бюл. № 14. – 10 с.
31. Определение специфических иммуноглобулинов класса Е к аллергену березы Bet v 1 методом иммуно-ПЦР / М. А. Симонова [и др.] // Биоорган. химия. – 2018. – Т. 44, № 2. – С. 203–211.
32. Vaccine development for allergen-specific immunotherapy based on recombinant allergens and synthetic allergen peptides: Lessons from the past and novel mechanisms of action for the future / R. Valenta [et al.] // J. Allergy Clin. Immunol. – 2016 Feb. – Vol. 137, N 2. – P. 351–357.
33. Recombinant allergens: What does the future hold? / R. Valenta [et al.] // J. Allergy Clin. Immunol. – 2011 Apr. – Vol. 127, N 4. – P. 860–864.
34. Vaccination with genetically engineered allergens prevents progression of allergic disease / V. Niederberger [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2004 Oct. – Vol. 101, suppl. 2. – P. 14677–14682.
35. Developments in allergen-specific immunotherapy: from allergen extracts to allergy vaccines bypassing allergen specific immunoglobulin E and T cell reactivity / M. Focke [et al.] // Clin. Exp. Allergy. – 2010 Mar. – Vol. 40, N 3. – P. 385–397.
36. Clinical effects of immunotherapy with genetically modified recombinant birch pollen Bet v 1 derivatives / A. Purohit [et al.] // Clin. Exp. Allergy. – 2008 Sep. – Vol. 38, N 9. – P. 1514–1525.
37. Allergen-specific immunotherapy: from therapeutic vaccines to prophylactic approaches / R. Valenta [et al.] // J. Intern. Med. – 2012 Aug. – Vol. 272, N 2. – P. 144–157.
38. Hypoallergenic derivatives of the major birch pollen allergen Bet v 1 obtained by rational sequence reassembly / R. Campana [et al.] // J. Allergy Clin. Immunol. – 2010 Nov. – Vol. 126, N 5. – P. 1024–1031.
39. Non-IgE-mediated chronic allergic skin inflammation revealed with rBet v 1 fragments / R. Campana [et al.] // J. Allergy Clin. Immunol. – 2008 Feb. – Vol. 121, N 2. – P. 528–530.
40. Carrier function in anti-hapten immune responses. I. Enhancement of primary and secondary anti-hapten antibody responses by carrier preimmunization / D. H. Katz [et al.] // J. Exp. Med. – 1970 Aug. – Vol. 132, N 2. – P. 261–282.
41. Carrier function in anti-hapten immune responses. II. Specific properties of carrier cells capable of enhancing anti-hapten antibody responses / W. E. Paul [et al.] // J. Exp. Med. – 1970 Aug. – Vol. 132, N 2. – P. 283–299.
42. Valenta, R. Recombinant allergy vaccines based on allergen-derived B cell epitopes / R. Valenta, R. Campana, V. Niederberger // Immunol. Lett. – 2017 Sep. – Vol. 189. – P. 19–26.
43. Vaccine development for allergen-specific immunotherapy based on recombinant allergens and synthetic allergen peptides: Lessons from the past and novel mechanisms of action for the future / R. Valenta [et al.] // J. Allergy Clin. Immunol. – 2016 Feb. – Vol. 137, N 2. – P. 351–357.
Сведения об авторах:
Пархомчук О.Ю. – младший научный сотрудник лаборатории иммунологии и клеточной биотехнологии, РНПЦ эпидемиологии и микробиологии;
Зверко В.В. – лаборант I категории лаборатории иммунологии и клеточной биотехнологии, РНПЦ эпидемиологии и микробиологии;
Григорьева Е.Е. – к.б.н., доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунологии и клеточной биотехнологии, РНПЦ эпидемиологии и микробиологии;
Фомина Е.Г. – к.б.н., заведующая лабораторией иммунологии и клеточной биотехнологии, РНПЦ эпидемиологии и микробиологии.
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 220114, г. Минск, ул. Филимонова, 23, Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии, лаборатория иммунологии и клеточной биотехнологии. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Пархомчук Ольга Юрьевна.
