Capítulo A6. Allergen families and databases. Jueves 14 de noviembre
Capítulo A6. Allergen families and databases.
Authors:
Abstract
Proteins that share a common evolutionary origin - which is reflected first and foremost by their similar overall structure and topology - are grouped into families. Families with a common origin are grouped into superfamilies.
Very few of the almost 16,300 protein families as described by the protein family database Pfam families harbour allergens.
Proteins that are described worldwide as allergens can be classified roughly into 30 to 40 protein families.
Based on their molecular, biologic and biochemical properties, allergenic proteins are able to initiate both innate and adaptive immune responses during the sensitization process that ultimately result in the production of allergen-specific IgE.
Allergen databases make curated information available on the allergen nomenclature, allergen structures, allergen protein families, and the risk of allergenic cross-reactivity, or offer an uncurated extensive collection of information on allergens.
Very few of the almost 16,300 protein families as described by the protein family database Pfam families harbour allergens.
Proteins that are described worldwide as allergens can be classified roughly into 30 to 40 protein families.
Based on their molecular, biologic and biochemical properties, allergenic proteins are able to initiate both innate and adaptive immune responses during the sensitization process that ultimately result in the production of allergen-specific IgE.
Allergen databases make curated information available on the allergen nomenclature, allergen structures, allergen protein families, and the risk of allergenic cross-reactivity, or offer an uncurated extensive collection of information on allergens.
EAACI link: www.eaaci.org
La versión actual 29.0 de la base de datos Pfam describe 16,295 familias de proteínas, estas se agrupan en superfamilias, llamadas clanes y algunas se dividen en subfamilias.
ResponderEliminarUna familia de proteínas es un grupo de proteínas que comparten un origen evolutivo común, que se refleja por su estructura y topología similar. También pueden tener funciones biológicas relacionadas y características inmunológicas y similares.
Las proteínas que se describen como los alérgenos más importantes se pueden clasificar en aproximadamente 30 a 40 familias de proteínas.
No se comprende completamente por qué estos tipos de proteínas pueden desencadenar respuestas inmunes dominadas por Th2. Estas pueden sensibilizar a individuos predispuestos e iniciar respuestas inmunes innatas y adaptativas, al ser reconocidas por células epiteliales y células dendríticas que producen señales que generan una respuesta TH2.
Superfamilia de Prolamina
Se caracterizan por la presencia de un dominio globular alfa-helicoidal que contiene un patrón conservado de residuos de cisteína que forman de tres a cinco enlaces disulfuro.
A esta superfamilia pertenecen las proteínas de almacenamiento de semillas de prolamina de cereales, los inhibidores bifuncionales, las proteínas de almacenamiento de semillas de albúmina 2S y las proteínas de transferencia de lípidos no específicas.
Prolaminas de cereales son proteínas de almacenamiento de semillas que se encuentran exclusivamente en los granos de pastos de cereales.
Las gliadinas y gluteninas son miembros de esta familia. Las gliadinas son solubles en alcohol, se clasifican en α / β-, γ- y ω-gliadinas. Las gluteninas son proteínas poliméricas que se mantienen unidas por enlaces disulfuro, se dividen en grupos de alto y bajo peso molecular.
El trigo (Triticum aestivum) contiene varias prolaminas de cereales alergénicos. Tri a 19 es una gliadina ω-5, Tri a 21 una gliadina α / β y Tri a 26 una glutenina de alto peso molecular del trigo.
Inhibidores bifuncionales están presentes en los granos de cereales. Sensibilizan a través del tracto respiratorio por inhalación de la harina o por el tracto gastrointestinal al comer alimentos que contienen trigo, cebada o arroz.
Son proteínas de 12 a 16 kDa que se mantienen unidas por 4 a 6 enlaces disulfuro. Son la principal causa del asma del panadero.
Hor v 15 es un inhibidor monomérico de la α-amilasa de la cebada. Tri a 28 es un inhibidor de la a-amilasa tetramérica dimérico y Tri a 29 del trigo.
Albúminas 2S son proteínas de almacenamiento de semillas de plantas. Están compuestas por dos subunidades que se mantienen juntas como moléculas helicoidales mediante enlaces disulfuro.
Dentro de este grupo se encuentran Ara h 2 y Ara h 6 de maní, Ber e 1 de castaña, Cor a 14 de avellana, Jug r 1 de nogal inglés, Ses i 1 de semillas de sésamo y Sin a 1 de mostaza amarilla.
Proteínas de transferencia de lípidos no específicas (nsLTPs) median la transferencia de fosfolípidos entre vesículas y membranas, juegan un papel en la defensa de las plantas contra hongos y bacterias.
Son resistentes al calor y la digestión, se encuentran en altas concentraciones en tejidos epidérmicos de las frutas, especialmente de la familia de las rosáceas. También están presentes en nueces, semillas, vegetales y látex Hevea brasiliensis. Además, en polen de malezas, aceitunas y plátanos.
Las frutas de Roseacea nsLTP incluyen Mal d 3 de manzana y Pru p 3 de durazno. Los representativos de las nueces de árbol son Cor a 8 de avellana y Jug r 3 de nuez. Los de polen incluyen Pla a 3 del árbol plano y Art v 3 de artemisa. Zea m 14 es el del maíz.
Superfamilia EF- HAND
ResponderEliminarSon un grupo de proteínas que comparten un dominio consistente en un bucle de unión a calcio flanqueado en ambos lados por hélices α. Tienen funciones de señalización y transporte de calcio.
Polcalcinas son proteínas de polen de unión a calcio de función biológica desconocida. Son alérgenos menores, aunque tienen alta reactividad cruzada con el polen de diversas familias de plantas.
Superfamilia como profilina
Son pequeñas proteínas citosólicas que se encuentran en las células eucariotas. Se unen a la actina y a otras proteínas musculares, regulan la dinámica de la polimerización de actina durante el movimiento celular, la citocinesis y la señalización.
Constituyen una familia de proteínas altamente conservadas que muestran identidades de secuencia de al menos el 75%. La IgE específica reacciona de forma cruzada con homólogos de prácticamente todas las fuentes vegetales, la sensibilización a estos es un factor de riesgo para la alergia alimentaria asociada al polen. Hasta ahora no se ha demostrado una reactividad cruzada sustancial entre las profilinas de plantas y humanos.
Profilinas alergénicas incluyen Art v 4 del polen de artemisa, Bet v 2 del polen de abedul, Ole e 2 del polen de olivo, Cit s 2 de las naranjas, Cuc m 2 de los melones y Mus a 1 de los plátanos.
Superfamilia de tropomiosina
Están presentes en las células musculares y no musculares. En el músculo estriado, median las interacciones entre el complejo de troponina y la actina para regular la contracción muscular.
Se identificaron en animales en crustáceos, moluscos y el parásito Anisakis simplex, también en artrópodos.
Su secuencia está altamente conservada, lo que explica la sensibilización cruzada entre las fuentes de alérgenos que la contienen.
Pen i 1 del langostino indio, Bla g 1 de la cucaracha alemana y Der p 10 del ácaro del polvo doméstico son tropomiosinas alergénicas bien conocidas.
Superfamilia de los cupinos
Son funcionalmente diversas, tiene un origen común y su evolución puede seguirse de bacterias a eucariotas, incluidos animales y plantas superiores.
Se clasifican en 57 familias, las más grandes son las globulinas de almacenamiento de semillas 7/8S y 11S que son los componentes principales de las semillas de plantas.
Vicilinas son proteínas homotriméricas, incluyen Ara h 1 de maní, Gly m 5 de soja, Jug r 2 de nuez y Ses i 3 de sésamo.
Leguminas formada por dos trímeros que se asocian para formar proteínas hexaméricas. Incluyen el alergeno de maní Ara h 3, Gly m 6 de soja, Ber e 2 de castaña y Fag e 1 de trigo sarraceno.
Superfamilia similar a BetV1
Actualmente contiene 103.375 proteínas de 1.452 especies con secuencias relacionadas con el alergeno de polen de abedul mayor Bet v 1. Estas se distribuyen entre 14 familias.
Comparten la misma estructura: 7 láminas β antiparalelas y 3 hélices α entre las cuales se forma una cavidad capaz de unirse a una variedad de moléculas de lípidos y bioflavonoides. Se han identificado alérgenos en 3 subfamilias.
Subfamilia de proteínas relacionadas con la patogenia 10 (PR10) Su expresión es inducida por un ataque de patógenos o estrés abiótico. Se expresan en altas concentraciones en tejidos reproductivos como polen, semillas y frutas.
Pacientes alérgicos al polen de abedul muestran reacciones alérgicas a varias frutas y verduras, causadas por la reactividad cruzada entre Bet v 1 y alérgenos homólogos de los alimentos vegetales.
La mayoría se han encontrado en: Rosaceae (manzana, pera, frutas de hueso), Apiaceae (apio, zanahoria) y Fabaceae (soja, maní)
Familia RRP (proteínas relacionadas con la maduración) / MLP (proteínas principales de látex) es otra subfamilia de la familia Bet v 1. El acto d 11 es el primer alérgeno relacionado con Bet v 1 del kiwi de la subfamilia RRP / MLP.
Subfamilia CSBP (proteínas de unión específicas de citoquinina Vig r 6 del frijol mungo es el primer alérgeno relacionado con Bet v 1 de la subfamilia CSBP.
Superfamilia de calicina
ResponderEliminarComprende 16 familias que tienen similitudes de secuencia bastante bajas. Se basa en un barril β de ocho cadenas que puede unir una variedad de ligandos diferentes.
Lipocalinas son transportadores de pequeñas moléculas hidrofóbicas, como lípidos, hormonas esteroides y retinoides. Incluyen β-lactoglobulina, alérgenos de caspa de mamíferos y proteínas de unión a ácidos grasos citoplasmáticos (alérgenos menores en los ácarosy cucarachas)
La β-lactoglobulina es la principal proteína de suero de las especies de rumiantes. Ejemplo: Bos d 5.
Ejemplos de lipocalinas alergénicas en mamíferos son Equ c 1 del caballo, Bos d 2 del ganado bovino, Can f 1 y Can f 2 del perro y Fel d 4 del gato.
Superfamiliar DPBB
Compuesto por una disposición de seis cadenas β. A esta familiar pertenecen los alérgenos de polen de hierba del grupo 1.
Contienen dos dominios: El dominio 1 tiene la topología de barril β, está distantemente relacionado con las proteínas de la familia de la glucósido hidrolasa. El dominio 2 consiste en dos láminas β apiladas con un pliegue similar a la inmunoglobulina.
Se asocia con la actividad de aflojamiento de la pared celular en las células en crecimiento, incluida la penetración de los tubos de polen a través del estigma y el estilo.
Algunos ejemplos son: grupo 1: Lol p 1 de centeno, Phl p 1 de timothy grass y Poa p 1 de Kentucky. Los alérgenos de polen de hierba del grupo 2/3 incluyen Dac g 2 y Dac g 3 de hierba de huerto, Lol p 2 y Lol p 3 de hierba de centeno, y Phl p 2 y Phl p 3 de hierba de timothy.
BASES DE DATOS
1. Base de datos de nomenclatura de alérgenos de la OMS / IUIS: Depósito de alérgenos que se sometieron a un proceso de presentación y evaluación y fueron aceptados por un panel de expertos.
2. SDAP (base de datos estructural de proteínas alergénicas). Contiene de secuencias de alérgenos, epítopos de IgE, estructuras y modelos.
3. AllFam (familias de proteínas alergénicas) agrupa los alérgenos de acuerdo con la clasificación de la familia de proteínas de la base de datos Pfam.
4. AllergenOnline: Base de datos de búsqueda de secuencia destinada a la identificación de proteínas que pueden presentar un riesgo potencial de reactividad cruzada alergénica
5. Allergome: Tiene la colección más extensa de información sobre alérgenos. Enumera todos los alérgenos que se han identificado y caracterizado en la literatura.
6. Pfam: base de datos más extensa de familias de proteínas curadas manualmente. Contiene 16,295 familias.