ALLERGENI MOLECOLARI - SUPERFAMIGLIA DELLE CUPINE - THE CUPINS SUPERFAMILY - VICILINE E LEGUMINE

 

ALLERGENI MOLECOLARI – SUPERFAMIGLIA DELLE CUPINE

THE CUPIN SUPERFAMILY 
VICILINE  (GLOBULINE 7S) e LEGUMINE (GLOBULINE 11S)

Le cupine rappresentano una superfamiglia di proteine molto variabili corrispondenti a 18 classi funzionali diverse : dagli  enzimi batterici alle globuline, proteine di riserva .
Queste proteine sono caratterizzate da una comune struttura a barile con due beta eliche corrispondenti ad un dominio conservato.
Differenti sono i gruppi di cupine descritte sulla base del numero di domini di cupina. Si distinguono così le monocupine, le dicupine e le multicupine.

Le dicupine corrispondono a due gruppi di proteine di riserva: le viciline (globuline 7S) e le legumine (globuline 11S) , all’interno delle quali si riscontrono gli allergeni maggiori dell’arachide, delle frutta a guscio e degli allergeni dei semi, come quelli della soia.
Malgrado la struttura altamente conservata nella famiglia delle cupine, esiste una debole omologia de sequenza (35-45%) tra queste proteine, inducendo pertanto una cross-reattività modesta.

VICILINE (GLOBULINE 7S)

 

Sono proteine di riserva che apportano i nutrimenti necessari alla germinazione. Si riscontrano in minor quantità rispetto alle Legumine.
Sono costituite da omo-trimeri da 150 a 190 kDa, e ogni monomero ha un peso molecolare da 40 a 80 kDa.  Le viciline non contengono cisteina e quindi nessun legame disolfuro può stabilirsi tra i polipeptidi costitutivi.  Pertanto la loro struttura trimerica viene stabilizzata solo da legami di debole energia.
Nel corso della loro maturazione le viciline subiscono  sia una glicosilazione, che avviene solo su qualche polipeptide costituitivo, sia dei processi di proteolisi,  e ciò rende assai variabile la composizione delle loro sub-unità.
 
Poiché alcune di queste viciline sono resistenti ai processi industriali e alla digestione, queste sono più idonee ad essere allergeniche.
Tra le viciline della noce brasiliana e dell’arachide si è riscontrata una omologia del 27% nella sequenza aminoacidica.

 

LEGUMINE (11S GLOBULINE MATURE)

Le globuline 11S mature sono delle proteine esameriche, rappresentate da sei sub-unità αß.  Ogni proteina è costituita da un polipeptide acido α del peso molecolare di circa 40 kDa, e da un polipeptide basico ß, di circa 21 kDa, entrambi uniti da ponti disolfuro.
Vari studi evidenziano che si tratta di proteine compatte, di forma globulare, dove i polipeptidi di tipo α più idrofili sono situati all’esterno e dove i polipeptidi ß rappresentano il cuore idrofobico della proteina.
La loro biosintesi avviene in questo modo : le sub unità α e ß sono sintetizzate come un unico pro-peptide. Questi pro-peptidi si assemblano in forma di trimeri prima di venir trasferiti nel reticolo endoplasmico. Infine, dopo il loro trasferimento all’interno dei corpuscoli proteici, un’ultima scissione dei pro-peptidi libera i polipeptidi α e ß. Un tale assemblaggio implica la presenza di domini strutturali molto conservati all’interno dei pro-peptidi delle  legumine, quali le zone di scissione post-trasduzionale tra i polipeptidi  α e ß o le cisteine implicate nei legami disolfuro che li lega.  Nei polipeptidi α  invece si sono evidenziate zone assai variabili .
Comunque le legumine sono assai variabili nella composizione delle sub unità αß: sono stati documentati almeno 22 polipeptidi  α e 11 polipeptidi ß.

 

PRINCIPALI FONTI ALLERGENICHE (da www.allergome.org)

 

 

Nome

Proteina

Fonte allergenica

Via di esposizione

Ana o 1

Vicilina

Anacardium occidentale

Cashew - Anacardio

Ingestione

Ana o 2

Legumina

Anacardium occidentale

Cashew - Anacardio

Ingestione

Ara h 1

Vicilina

Arachis hypogea

Peanut - Arachide

Ingestione

Ara h 3

Legumina

Arachis hypogea

Peanut - Arachide

Ingestione

Ara h 4

Legumina

Arachis hypogea

Peanut - Arachide

Ingestione

Ber e 2

Legumina

Bertholletia excelsa

Brazil nut – Noce del Brasile

Ingestione

Car i 4

Legumina

Carya illinoinensis

Pecan – Noce pecan

Ingestione

Cor a 11

Vicilina

Corylus avellana

Hazel – Nocciola

Ingestione

Cor a 9

Legumina

Corylus avellana

Hazel – Nocciola

Ingestione

Fag e 1

Legumina

Fagopyrum esculentum

Buckwheat – Grano saraceno comune

Ingesione

Fag t 1

Legumina

Fagopyrum tataricum

Tartarian buckwheat – Grano saraceno siberiano

Ingestione

Gly m 5

Vicilina

Glycine max

Soybean – Soia

Ingestione

Gly m 6

Legumina

Glycine max

Soybean – Soia

Ingestione

Gly m Bd28k

Vicilina

Glycine max

Soybean – Soia

Ingestione

Gos h Vicilin

Vicilina

Gossypium hirsutum

Upland cotton -  Cotone

Contatto

Jug n 2

Vicilina

Juglans nigra

Black walnut – Noce nera

Ingestione

Jug r 2

Vicilina

Juglans regia

English walnut – Noce

Ingestione

Jug r 4

Legumina

Juglans regia

English walnut – Noce

Ingestione

Len c 1

Vicilina

Lens culinaris

Lentil – Lenticchia

Ingesatione

Lup a 1

Vicilina

Lupinus albus

White lupine – Lupino bianco

Ingestione

Lup a alpha_conglutin

Legumina

Lupinus albus

White lupine – Lupino bianco

Ingestione

Lup an 1

Vicilina

Lupinus angustifolius

Narrow-leaved blue lupine – Lupino selvatico

Ingestione

Lup an alpha_Conglutin

Legumina

Lupinus angustifolius

Narrow-leaved blue lupine – Lupino selvatico

Ingestione

Pis s 1

Vicilina

Pisum sativum

Garden pea -  Pisello

Ingestione

Pis s 2

Vicilina

Pisum sativum

Garden pea - Pisello

Ingestione

Pis v 2

Legumina

Pistacia vera

Pistachio – Pistacchio

Ingestione

Pis v 3

Vicilina

Pistacia vera

Pistachio – Pistacchio

Ingestione

Pis v 5

Legumina

Pistacia vera

Pistachio – Pistacchio

Ingestione

Pru du 6

Legumina

Prunus dulcis

Almond - Mandorla

Ingestione

Ric c 2

Legumina

Ricinus communis

Castor bean - Ricino

Ingestione

Ses i 3

Vicilina

Sesamum indicum

Sesame – Sesamo

Ingestione

Ses i 6

Legumina

Sesamum indicum

Sesame – Sesamo

Ingestione

Ses i 7

Legumina

Sesamum indicum

Sesame – Sesamo

Ingestione

Sin a 2

Legumina

Sinapis alba

White mustard – Senape bianca

Ingestione

Tri fg 1

 

Vicilina

Trigonella foenum-graecum

Fenugreek – Fieno greco

Ingestione

Tri fg 3

Legumina

Trigonella foenum-graecum

Fenugreek – Fieno greco

Ingestione

Zea m G1

Vicilina

Zea mays

Corn – Granoturco

Ingestione

 

 

Principali fonti documentali generali in Cultura Allergologica

Alcune fonti documentali specifiche:

Ahn KM. Classification and character of plant food allergens. Pediatr Allergy Respir Dis 2007; 17:1-7 (abstract)

Karin-Sommergruber K, Mills ENC. Food allergen protein families and their structural characteristics and application in component-resolved diagnosis: new data from the EuroPrevall project. Anal Bioanal Chem 2009;395:25-35

Khuri S, Bakker FT, Dunwell J. Phylogeny, function and evolution of the cupin, a structurally conserved, functionally diverse superfamily of proteins, Mol Biol Evol 2001;18:593-2001

Mills ENC, Jenkins J,et al, Allergens of the cupin superfamily. Biochem Soc Trans 2002;30;925-929

Radauer C, Breiteneder H. Evolutionary biology of plant food allergens. J Allergy Clin Immunol 2007;120:518-525