Primerjava tridimenzionalnih proteinskih struktur alergena breze Bet v 1 in navzkrižno reaktivnih alergenov iz hrane s pomočjo izbranih bioinformacijskih orodijMlakar, Maša (Avtor) Tavčar, Eva (Mentor) Vidak, Marko (Komentor) navzkrižna reaktivnostbioinformatikatridimenzionalna strukturaBet v 1AlphaFoldDALINavzkrižna reaktivnost alergenov, pri kateri sekundarni alergen veže specifična protitelesa IgE organizma senzibiliziranega na primarni alergen, predstavlja klinično pomemben pojav, zlasti pri sindromu navzkrižne alergije med pelodom in hrano. Čeprav Svetovna zdravstvena organizacija (SZO) za napovedovanje takšne reaktivnosti priporoča analizo lokalne poravnave primarnih zaporedij, je nizka sekvenčna podobnost nekaterih klinično potrjenih navzkrižno reaktivnih alergenov (npr. Act d 11, Vig r 6) nakazala na pomen terciarne strukture. Zanimalo nas je, ali bi primerjava 3D struktur pokazala višjo stopnjo strukturne podobnosti. Prav tako smo želeli preveriti kakovost računalniško napovedanih struktur, saj je znanih bistveno več primarnih zaporedij proteinov kot tridimenzionalnih struktur, ki so eksperimentalno določene. V raziskavi smo s tremi izooblikami glavnega alergena breze (Bet v 1.0101, 1.0106, 1.0107) kot referenco analizirali 81 navzkrižno reaktivnih prehranskih alergenov. Z orodjem COMPASS smo izvedli poravnavo celotnih primarnih zaporedij, nato pa z DALI primerjali njihove eksperimentalno določene (PDBe) in napovedane (AlphaFold) terciarne strukture. Rezultati so pokazali: a. Pri vseh analiziranih alergenih je bilo ujemanje 3D strukture višje kot ujemanje primarne strukture. Povprečna razlika je znašala 30,0 odstotnih točk pri napovedanih in 22,6 odstotnih točk pri eksperimentalno določenih strukturah. b. Znatno višje ujemanje tridimenzionalne strukture smo opazili tudi pri alergenih z zelo nizkim ujemanjem zaporedja. Alergen Act d 11 (ujemanje zaporedja 22,4 %) je izkazal 63,9 % ujemanje pri napovedani in 59,7 % pri eksperimentalno določeni strukturi. c. Ugotovili smo tudi, da je AlphaFold različno dobro napovedal 3D strukture (pri 62,5% alergenov je Q >0,8, vendar so primerjave z eksperimentalnimi strukturami razkrile odstopanja (npr. Act d 8.0101: Q=0,57)). Na podlagi rezultatov sklepamo, da bi vključitev bioinformacijske analize 3D struktur v smernice SZO lahko izboljšala zanesljivost napovedi navzkrižne reaktivnosti med alergeni, kljub omejitvam napovednih orodij.20252025-08-26 08:45:03Magistrsko delo/naloga171420sl