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白羽:蟑螂主要变应原的分离、鉴定、纯化与质谱分析·1·
蟑螂主要变应原的分离、鉴定、纯化
与质谱分析

(生命科学学院生物技术专业白羽)
(学号:2001302009)

摘要:蟑螂,学名蜚蠊,是引起过敏反应性疾病的一种重要过敏原,全世界不少于 10,000
种。其中的 6,000 余种,已经科学家研究有了学名。我录的已超过 200 种。常见的蟑螂主
要有六种:德国小蠊、凹缘大蠊、澳洲大蠊、美洲大蠊、中华地鳖和东方小蠊等。其中美洲大蠊
(a americana)、德国小蠊(Blattella germanica)是我国蟑螂中常见、重要的过
敏原,目前国内有关美洲大蠊、德国小蠊变应原的分离、纯化及免疫学特性研究未见报道。本文
通过采用 Coca,s 提取液提取得到美洲大蠊和德国小蠊的粗浸液,通过饱和(NH4)2SO4 沉淀、考
马斯亮蓝染色法测蛋白质含量、聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分别分离到美洲大蠊 31 种蛋
白质组分和德国小蠊 14 种蛋白质组分并测定其分子量:采用 Western-blotting 鉴定其主要及次
要变应原,发现分子量分别为 78KD 和 26KD 的美洲大蠊变应原,其中分子量分别为 78KD 是美洲
大蠊主要变应;原分子量分别为 80KD 和 27KD 的德国小蠊变应原,且均为德国小蠊主要变应原:
两种蟑螂变应原组分存在很大相似性,如分子量为 96KD、72KD、53KD、39KD、37KD 等变应原成
分,但各自也具有特异性的变应原组分,如美洲大蠊的分子量为 78KD 的主要变应原、德国小蠊
的分子量为 80KD 的变应原。对美洲大蠊主要变应原78KD 进行纯化,通过DEAE-Cellulose DE-52
离子交换层析(Ion Exchange Chromatography 简称 IEC 法)对美洲大蠊变应原进行初步纯化,
得到主要及次要变应原的混合组分;再通过 Sephadex S-100 凝胶层析(Gel Chromatography)
对变应原进一步纯化,结果分离到美洲大蠊具有高活性的分子量为 78KD 的变应原组分。最后利
用经过分子筛纯化的美洲大蠊 74kD蛋白经 SDS-PAGE和凝胶内胰酶酶切后进行液相色谱-电喷雾
-串联质谱(HPLC-ESI-MS/MS)在线联机鉴定,并通过对纯化前后质谱鉴定结果的比较来评估
美洲大蠊天然主要变应原蛋白的纯化效果。结果表明,本室纯化的蛋白经 HPLC-ESI-MS/MS 鉴
定是美洲大蠊主要变应原蛋白,离子交换层析等纯化过程可以去除同一分子量的杂蛋白而获得预
期鉴定结果。
关键词:美洲大蠊;德国小蠊;SDS-PAGE;Western-blotting;离子交换层析;疏水层析;
凝胶过滤层析;液相色谱;电喷雾;串联质谱
教师点评:该论文对蟑螂主要变应原的分离、鉴定、纯化与质谱进行了分析,对美洲大蠊、
德国小蠊抗原成分进行分析,结果显示美洲大蠊有 31种蛋白质组分和德国小蠊 14种蛋白质组分。
经 Western blotting 验证,蟑螂主要特异性变应原为 78KD 和 26KD,并运用层析手段对其进行
纯化,对其免疫学特性进行了初步鉴定和质谱分析。
该论文立题依据充分,科研设计合理、技术先进、数据可靠,白羽同学在老师的指导下,
做了大量的研究工作,动手能力强,该论文获广东省大学生挑战杯特等奖,是一篇非常优秀的本
科生论文。(点评教师:刘志刚教授)
前言
变态反应性疾病被世界卫生组织()认为是当前世界性的重大卫生学问题,世界各国
变态反应性疾病的总发率为 10-30%1、2,过敏性疾病是人类的常见病、多发病,严重影响患者的
健康和生活质量,此类疾病包括过敏性哮喘、过敏性鼻炎、过敏性皮炎及过敏性眼结膜炎等,是
临床的常见病、多发病。在引起变态反应性疾病众多的变应原中,蟑螂变应原是引起变态反应性
疾病的最主要昆虫变应原之一。
蟑螂作为昆虫变应原,已被认为是引起 I 型变态反应疾病的重要致敏原之一,尤其是我国
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南方地区。蟑螂致敏途径主要是通过吸入性过敏及接触性过敏,少数情况也会发生食入性过敏 3。
自 Bernton 4 等于 1964 年首次报道了蟑螂是引起 I 型变态反应的一种重要昆虫变应原后,
国内外学者对蟑螂和变态反应性疾病(如外源性哮喘等)的关系作了较深入而广泛的研究,通过
皮试和支气管激发试验测定,发现 40%的哮喘患者对蟑螂变应原过敏,因而认为蟑螂是仅次于
屋尘和尘螨变应原的主要室内变应原 5。此后,国内外有关学者对蟑螂与过