Bibliographic Metadata

Title
Identifizierung und Charakterisierung von Fischallergenen
Additional Titles
Identification and Characterisation of Fish Allergens
AuthorPöcher, Katharina
Thesis advisorSwoboda, Ines
Published2014
Date of SubmissionJuly 2014
LanguageEnglish
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Parvalbumin / Allergenität / Immunoblot / Enolase / Allergen / Melander / Karpfen / Thunfisch / Kabeljau
Keywords (EN)parvalbumin / allergenicity / immunoblot / enolase / allergen / Melander / carp / tuna / cod
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Für eine spezifischere Behandlung von Allergien ist es wichtig zu wissen, durch welche Allergene diese ausgelöst werden. Das Hauptallergen bei Fischallergien ist ein Kalzium -bindendes Protein, genannt Parvalbumin, welches eine wichtige Rolle bei allergischer Reaktionen auf Fischen spielt. Publikationen deuten jedoch darauf hin, dass neben Parvalbumin auch andere Allergene eine zentrale Bedeutung haben und im Fisch enthalten sind. Ein Ziel dieser Bachelorarbeit ist es solche neuen Allergene, die im Fischmuskel von Karpfen, Thunfisch und Kabeljau sind, zu identifizieren und charakterisieren. Hierzu wurden Extrakte aus Muskelgewebe der drei Arten mit IgE-Immunoblots unter Verwendung von Seren der Fischallergiker analysiert. Außer Parvalbumin zeigten auch Proteinbanden in allen drei Fischextrakte von etwa 45 kDa eine hohe IgE-Reaktivität. Die Proteinbanden wurden aus Coomassie-gefärbten SDS-PAGEs ausgeschnitten, mit Trypsin verdaut und zur Identifikation mit Hilfe der Massenspektrometrie analysiert. Eine Überprüfung der massenspektrometrischen Daten mit der Proteindatenbank NCBI erlaubt ein 45 kDa schweres Protein als Enolase zu identifizieren. Um cDNA der Enolase zu generieren, wurde RNA aus Thunfisch und Karpfen Muskelgewebe isoliert und RT-PCR Reaktionen wurden mit Thunfisch Enolase spezifischen Primern durchgeführt. Obwohl die cDNA-Klonierung nicht erfolgreich durchgeführt wurde, wurden die Bedingungen für die Klonierung optimiert und bilden somit die Grundlage für die Produktion von rekombinanter Thunfisch Enolase. Ein zweites Ziel der Bachelorarbeit war die Analyse von kommerziell erhältlichen Produkten des Melanders in Bezug auf dessen allergenes Potenzial. Melander, welcher eine Kreuzung aus afrikanischem und asiatischem Wels ist, wird als eine sehr gesunde Nahrungsquelle angesehen. Bisher ist nichts über die potentielle Allergenität dieser Art und dessen Produkten bekannt. Mit Immunoblots wurden Melander Produkte über die Anwesenheit von Parvalbumin mit einem Parvalbumin spezifischen Antikörper und in Bezug auf dessen Allergenität mit Seren von Fischallergikern untersucht. Überraschenderweise zeigten Melander Produkte eine hohe Menge an Parvalbumin, obwohl sie durch mehrere Fertigungsprozesse gegangen sind. Weiters erscheint, dass Patienten eine hohe IgE-Reaktivität zu den in den Produkten vorhanden Melander Parvalbumine als auch zu anderen Proteinen haben. Basierend auf diesen Daten kann geschlossen werden, dass Melander Produkte, auch wenn sie im Geschmack, Aussehen und Konsistenz verändert wurden, trotzdem allergene Moleküle enthalten, die auch schwere Symptome in Fischallergien auslösen können.

Abstract (English)

For a more specific treatment of an allergy it is important to know which allergen causes the allergy. The major fish allergen is a calcium-binding protein called parvalbumin that plays an important role in the majority of allergic reactions to fish. However, publications suggest that, beside parvalbumin, also other allergens of importance are present in fish. One aim of this Bachelor thesis is to identify and characterise such novel allergens in fish muscle of carp, tuna and cod. For this, extracts from muscle tissue of the three species were analysed in IgE immunoblots using sera from fish allergic patients. Except parvalbumin, protein bands of about 45 kDa showed high IgE-reactivity in all three fish extracts. The protein bands were cut out from Coomassie-stained SDS-PAGEs and were digested with trypsin for identification by mass spectrometry analysis. A search of the obtained mass spectrometry data against the protein database NCBI allowed to identify the 45 kDa protein as an enolase. For cDNA cloning of the enolase, RNA was isolated from tuna and carp muscle tissue and RT-PCRs were performed with tuna enolase-specific primers. Even though the cDNA cloning was not yet successful, the conditions for cloning were optimised and will form the basis for the production of recombinant tuna enolase. A second aim of the Bachelor thesis was the analysis of commercially available products of Melander regarding their allergenic potential. Melander, a hybrid of African and Asiatic wels, is a new fish on the market, which is regarded as a very healthy food source. So far, nothing is known about the potential allergenicity of this species and of products produced from Melander. Using immunoblots, Melander products were investigated regarding the presence of parvalbumin with parvalbumin-specific antibodies and regarding their allergenicity with sera from fish allergic patients. Surprisingly, although the Melander products had gone through several manufacturing processes, they showed high amounts of parvalbumin. Furthermore, patients displayed high IgE reactivity to the parvalbumins present in the Melander products and also to other proteins. Based on these data in can be concluded that Melander products, even though they are altered in taste, look and consistency, contain allergenic molecules, which can cause also severe symptoms in fish allergic individuals.