近日🫅🏽，國際知名植物學刊物Plant Physiology正式發表了EON体育4植物發育生物學實驗室張大兵團隊的最新研究成果“Origin and Functional Prediction of Pollen Allergens in Plants"。

花粉過敏為過敏常見病，其發病率逐年上升📹，已成為名副其實的流行病，嚴重影響人類健康▪️。了解花粉過敏原的組成🥑🦸🏼‍♀️、來源以及抗原決定簇🚲，是研究和治愈花粉過敏症的前提。目前對花粉過敏原的研究大部分集中於常見過敏原的分子特征及對人類的免疫反應上，而對於花粉過敏原在植物物種中的分布👈、生物學功能、以及其產生和演化依然缺乏系統的研究。

本研究利用基因組學手段從單雙子葉模式植物水稻和擬南芥中分別預測到145和107個潛在花粉過敏原🚗；花粉中特異表達的過敏原主要參與細胞壁組織和代謝過程，可能與花粉的形成和功能有一定關系；另外多數花粉過敏原來自於一些大的基因家族（如熱激蛋白家族、擴張蛋白家族🌋、脂質運輸蛋白家族等）🏎，推測過敏原蛋白產生可能是這些基因家族在進化過程中通過基因拷貝數復製🛸、功能分化和結構變異所致⚀。該研究還進一步分析了過敏原蛋白在從低等植物（綠藻）到高等植物（被子植物）的25個物種中的同源蛋白，大約40%的花粉過敏原蛋白/基因有著古老的起源🤘🏼，60%的基因是新近起源或是經歷過大的序列變異形成的；另外，花粉過敏原基因有著高於其它基因的基因重復事件比率，表明它們在植物體內可能有著非常重要的功能並在進化中保留下來⛔️。同時👨‍🎨，這些過敏原基因/蛋白的具體進化過程中，蛋白序列和空間結構上的致敏表位和其蛋白功能域常有包含或重疊關系🩰，這也暗示了功能進化和致敏性起源之間存在著進化協同性的關系。

該研究通過生物信息學的方法🤲🏻📨，全面系統地篩選和鑒定植物花粉過敏原，分析和預測這些潛在過敏原物質的功能和進化來源👨🏻‍🦲，最終提出了一個花粉過敏原產生和其保持致敏性的起源和進化模型👰🏿‍♂️，提出致敏性可能隨著基因重復事件和功能分化而產生，為花粉過敏原的系統發生和進化提供了新的思路，為植物花粉過敏原的預測、表位篩選、免疫療法等提供了新的理論依據。