Allergenes Potenzial und Epitopstruktur von beta-Conglycinin aus der Sojabohne

Sojabohnen sind aufgrund ihres hohen Proteingehaltes ein wichtiges Nahrungsmittel und
insbesondere bei Kindern ein häufig austretendes allergenes Lebensmittel. Der einizige zur
Zeit mögliche Schutz vor einer allergisch
Sojabohnen sind aufgrund ihres hohen Proteingehaltes ein wichtiges Nahrungsmittel und
insbesondere bei Kindern ein häufig austretendes allergenes Lebensmittel. Der einizige zur
Zeit mögliche Schutz vor einer allergischen Reaktion auf Soja ist die strikte Vermeidung
der Aufnahme. Die allergenen Substanzen sind Proteine und Glykoproteine. Es gibt eine
Reihe von Produkten aus Soja, die kein oder nur geringe Mengen Protein enthalten, aber in
zahlreichen Lebensmitteln enthalten sind. Die Prüfung der potenziellen Allergenität von
solchen Produkten, wie z.B. Vitamin E aus Soja, ist von grundlegendem Interesse für
allergische Personen. Vitamin E aus Soja wird vielen Produkten z.B. als Antioxidanz
zugesetzt und müsste nach den rechtlichen Kennzeichnungsvorschriften als Allergen auf
der Verpackung angegeben werden. Ein Ziel dieser Promotionsarbeit war daher die
Entwicklung von sensitiven und spezifischen Detektionmethoden für den Nachweis von
Sojaprotein in Tocopherol (VitaminE) aus der Sojabohne. Aber auch die Charakterisierung
von Sojaallergenen für die Entwicklung von diagnostischen und therapeutischen Methoden
ist wichtig. Das zweite Ziel der Arbeit war somit die genauere Charakterisierung von β-
Conglycinin (Gly m 5) als Sojaallergen sowie die Identifizierung der IgE-bindenden
Bereiche des untersuchten Proteins.
Zum Nachweis, dass in dem hoch prozessierten Sojaprodukt Tocopherol kein Sojaprotein
mehr vorhanden war, wurden mehrere proteinbiochemische und immunologische
Methoden entwickelt und validiert. Der sojaspezifische ELISA zur Detektion von
hydrophilen Sojaproteinen aus der Tocopherolmatrix mit einer realen Nachweisgrenze von
10 ppm zeigte eine gute Reproduzierbarkeit. Die Detektion von lipophilen, denaturierten
und hydrophilen Sojaproteinen aus Tocopherol im Immunoblot mit einer Nachweisgrenze
von 20 ppm war ebenfalls gut reproduzierbar. Der etablierte IgE Immunoblot mit
Sojaallergikerseren wies eine vergleichbare Sensitivität auf. In keiner der 10 untersuchten
Tocopherolproben wurde mit den etablierten sensitiven sojaspezifischen Methoden
Sojaprotein detektiert. Bei in vivo Studien von klinischen Partnern wurde bei Sojaallergikern weder eine Reaktion auf Tocopherol im Hauttest noch in der oralen
Provokation von 500 mg Tocopherol beobachtet.
Dass Gly m 5 ein wichtiges Sojaallergen ist und als diagnostischer Marker für schwere
allergische Reaktionen genutzt werden kann, wurde in einer früheren Publikation unserer
Arbeitsgruppe beschrieben. Die genauere Charakterisierung von Gly m 5 in dieser Arbeit
zeigte, dass es ein Hauptallergen bei sojaallergischen Kindern und bei Sojaallergikern mit
anaphylaktischen Reaktionen darstellt. Dabei zeigten alle Gly m 5 sensibilisierten
Sojaallergiker spezifisches IgE gegen eine der drei Gly m 5 Untereinheiten, das
Gly m 5.03. Diese Untereinheit kann somit als diagnostischer Marker für eine Gly m 5
Sensibilisierung eingesetzt werden. Es konnte ebenfalls in dieser Arbeit bestätigt werden,
dass die meisten Gly m 5 sensibilisierten Sojaallergiker moderate bis schwere allergische
Reaktionen zeigten und Gly m 5 somit einen potenziellen Marker für die Schwere einer
Sojaallergie darstellt.
Zur Identifizierung von IgE-bindenden Bereichen des Gly m 5 und des homologen
Erdnussallergens Ara h 1 wurde die hoch sensitive und spezifische CelluSpot Technik
etabliert, welche im Vergleich zur häufig angewendeten SPOT Membran-Technik nicht nur
Zeit und Serumvolumen spart, sondern auch die individuelle Testung der Seren unter
ständiger Mitführung von Positiv-und Negativkontrollen ermöglichte. Diese Methode stellt
damit eine geeignete Technik zur Untersuchung von IgE reaktiven linearen Bereichen der
Gly m 5 Untereinheiten und des Ara h 1 dar.
Die Mehrheit der Gly m 5 sensibilisierten Sojaallergiker besaß spezifisches IgE gegen
sequenzielle synthetische Peptide der Gly m 5 Untereinheiten, wobei jedes Allergikerserum
ein individuelles IgE Bindungsmuster zeigte. Zusammengefasst wurden fünf sequenzielle
Regionen auf allen drei Gly m 5 Untereinheiten identifiziert, welche die größte IgE
Bindungshäufigkeit aufwiesen. Alle fünf Bereiche waren zwischen 12-17 Aminosäuren
groß und auf der Moleküloberfläche lokalisiert. Sie bildeten gemeinsam zwei
zusammenhängende Bereiche in der Kernregion der Gly m 5 Moleküle und lassen
vermuten, dass sie Teile von Konformationsepitopen darstellen. Zur Untersuchung einer möglicherweise vorhandenen serologischen Kreuzreaktivität
zwischen den zwei Leguminosen Soja und Erdnuss, wurden sowohl Sojaallergiker mit
Erdnussallergie als auch Erdnussallergiker ohne Sojaallergie auf Reaktivitäten gegen
Peptide des Erdnussallergens Ara h 1 untersucht. Dabei wurden drei sequenzielle Bereiche
identifiziert, die von der Mehrheit der Sojaallergiker, jedoch nur selten von den
Erdnussallergikern erkannt wurden. Diese drei Bereiche wiesen eine Sequenzähnlichkeit
zu den reaktivsten Bereichen der Gly m 5 Untereinheiten auf. Die Untersuchung von
Allergikerseren auf Aminosäuresequenzebene könnte als diagnostische Methode zur
Unterscheidung der klinischen Ausprägung einer Sojaallergie im Vergleich zur
Erdnussallergie dienen und somit die Anzahl der risikobehafteten
Nahrungsmittelprovokationen zur Bestätigung einer Sojaallergie senken.
Die Identifizierung von B-Zell Epitopen ist eine wichtige Grundlage für die Herstellung
von Hypoallergenen mit verringerter B-Zell Aktivität, bei gleichbleibender T-Zell-
Aktivierung. Solche hypoallergenen Mutanten sind eine hoffnungsvolle Perspektive für
eine Immuntherapie von Sojaallergikern, da sie womöglich das Risiko einer allergischen
Reaktion während der Behandlung verringern können.
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Metadaten
Author:Yvonne Kühne
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-276514
Referee: Michael Karas, Stefan Vieths
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2012/11/26
Year of first Publication:2011
Publishing Institution:Univ.-Bibliothek Frankfurt am Main
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Univ.
Date of final exam:2011/10/12
Release Date:2012/11/26
Note:
Diese Dissertation steht außerhalb der Universitätsbibliothek leider (aus urheberrechtlichen Gründen) nicht im Volltext zur Verfügung, die CD-ROM kann (auch über Fernleihe) bei der UB Frankfurt am Main ausgeliehen werden.
HeBIS PPN:314622799
Institutes:Pharmazie
Dewey Decimal Classification:610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoArchivex. zur Lesesaalplatznutzung § 52b UrhG

$Rev: 11761 $