Evaluation of endemic Bet v 1 allergen spectrum at the territory of the Republic of Belarus

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The birch tree occupies the temperate climate region in North America and Europe. Every year between April and May, the birch trees pollinate intensively, which is a common cause of seasonal pollinosis which negatively affects the quality of life in many subjects. Pollen allergy (pollinosis) is among the leading allergic diseases. Sensitization to birch pollen is common in the European regions. Bet v 1 is the main birch pollen allergen which may induce specific IgE in 95% of patients sensitized with birch pollen. Bet v 1 belongs to the PR-10 class of proteins, which includes a large group of aeroallergens and common food allergens. Currently, according to the nomenclature of allergens, 27 variants (isoforms) of Bet v 1 proteins are discerned which may often differ in only several amino acids. The aim of this study was to determine the genetic diversity of the major birch pollen allergen Bet v 1 on the territory of the Republic of Belarus. We studied the pollen samples from birch collected in spring time. Recombinant vector constructs containing genes encoding different isoforms of Bet v 1 allergen were obtained. The nucleotide sequences of the cloned fragments have been determined. Three sequences were found to contain intronic regions interrupting the coding part of the gene. An abridged reading frame was detected in two other sequences. We evaluated the spectrum of Bet v 1 protein isoforms. The sequences obtained are related to 11 genetic variants of the studied allergen to a greater or lesser extent. The majority (86%) of the identified variants correspond to 7 isoforms of 2 isoallergens retrieved in the database of allergenic proteins, with Bet v 1.0101-like sequences being more common (42%), followed by the group with common Bet v 1.0104 variant (19%). The third position (11%) is occupied by Bet v 1.0102-like sequences. The Bet v 1.02 isoallergen is represented by a single variant which is closely similar to the Bet v 1.0204 isoform (3% of the total number of sequences under study). 7 Bet v 1 isoforms were identified within one phylogenetic tree. Bet v 1.0101 (Bet v 1a, X15877.1) was found to be the predominant isoform of the main birch pollen Bet v 1 allergen.

About the authors

O. Yu. Parkhomchuk

Republican Center for Hygiene, Epidemiology and Public Health

Author for correspondence.
Email: olgaparhom4uk@mail.ru

Researcher, Posrgraduate Student, Laboratory of Immunology and Cellular Biotechnology, Research Institute of Hygiene, Toxicology, Epidemiology, Virology and Microbiology

Belarus, Minsk

E. G. Fomina

Republican Center for Hygiene, Epidemiology and Public Health

Email: olgaparhom4uk@mail.ru

PhD, MD (Biology), Head, Laboratory of Immunology and Cellular Biotechnology, Research Institute of Hygiene, Toxicology, Epidemiology, Virology and Microbiology

Belarus, Minsk

E. E. Grigorieva

Republican Center for Hygiene, Epidemiology and Public Health

Email: olgaparhom4uk@mail.ru

PhD (Biology), Associate Professor, Leading Researcher, Laboratory of Immunology and Cellular Biotechnology, Research Institute of Hygiene, Toxicology, Epidemiology, Virology and Microbiology

Belarus, Minsk

References

  1. Allergen Nomenclature. Available at: http://www.allergen.org/index.php (accessed 23 July 2024).
  2. Basic Local Alignment Search. Available at: https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi. (accessed 23 July 2024).
  3. Bijli K.M., Singh B.P., Sridhara S., Arora N. Isolation of total RNA from pollens. Prep. Biochem. Biotechnol., 2001, Vol. 31, no. 2, pp. 155-162.
  4. Erler A., Hawranek T., Krückemeier L., Asam C., Egger M., Ferreira F., Briza P. Proteomic profiling of birch (Betula verrucosa) pollen extracts from different origins. Proteomics, 2011, Vol. 11, no. 8, pp. 1486-1498.
  5. Ferreira F.D., Hoffmann-Sommergruber K., Breiteneder H., Pettenburger K., Ebner C., Sommergruber W., Steiner R., Bohle B., Sperr W.R., Valent P. Purification and characterization of recombinant Bet v I, the major birch pollen allergen. Immunological equivalence to natural Bet v I. J. Biol. Chem., 1993, Vol. 268, no. 26, pp. 19574-19580.
  6. Friedl-Hajek R., Radauer C., O’Riordain G., Hoffmann-Sommergruber K., Leberl K., Scheiner O., Breiteneder H. New Bet v 1 isoforms including a naturally occurring truncated form of the protein derived from Austrian birch pollen. Mol. Immunol., 1999, vol. 36, no. 10, pp. 639-645.
  7. Hoffmann-Sommergruber K., Vanek-Krebitz M., Radauer C., Wen J., Ferreira F., Scheiner O., Breiteneder H. Genomic characterization of members of the Bet v 1 family: genes coding for allergens and pathogenesis-related proteins share intron positions. Gene, 1997, vol. 197, no. 1-2, pp. 91-100.
  8. Radauer C., Nandy A., Ferreira F., Goodman R.E., Larsen J.N., Lidholm J., Pomés A., Raulf-Heimsoth M., Rozynek P., Thomas W.R., Breiteneder H. Update of the WHO/IUIS Allergen Nomenclature Database based on analysis of allergen sequences. Allergy, 2014, Vol. 69, no. 4, pp. 413-419.
  9. Sanger F., Nicklen S., Coulson A.R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1977, Vol. 74, no. 12, pp. 5463-5467.
  10. Schenk M.F., Cordewener J.H., America A.H., Van’t Westende W.P., Smulders M.J., Gilissen L.J. Characterization of PR-10 genes from eight Betula species and detection of Bet v 1 isoforms in birch pollen. BMC Plant Biol., 2009, Vol. 9, no. 24, 24. doi: 10.1186/1471-2229-9-24.
  11. Schenk M.F., Gilissen L.J., Esselink G.D., Smulders M.J. Seven different genes encode a diverse mixture of isoforms of Bet v 1, the major birch pollen allergen. BMC Genomics, 2006, Vol. 7, 168. doi: 168.10.1186/1471-2164-7-168.
  12. Swoboda I., Jilek A., Ferreira F., Engel E., Hoffmann-Sommergruber K., Scheiner O., Kraft D., Breiteneder H., Pittenauer E., Schmid E. Isoforms of Bet v 1, the major birch pollen allergen, analyzed by liquid chromatography, mass spectrometry, and cDNA cloning. J. Biol. Chem., 1995, Vol. 270, no. 6, pp. 2607-2613.
  13. von Loetzen C.S., Jacob T., Hartl-Spiegelhauer O., Vogel L., Schiller D., Spörlein-Güttler C., Schobert R., Vieths S., Hartl M. J., Rösch P. Ligand recognition of the major birch pollen allergen Bet v 1 is isoform dependent. PLoS One, 2015, Vol. 10, no. 6, e0128677. doi: 10.1371/journal.pone.0128677.
  14. Wagner S., Radauer C., Bublin M., Hoffmann-Sommergruber K., Kopp T., Greisenegger E.K., Vogel L., Vieths S., Scheiner O., Breiteneder H. Naturally occurring hypoallergenic Bet v 1 isoforms fail to induce IgE responses in individuals with birch pollen allergy. J. Allergy Clin. Immunol., 2008, Vol. 121, no. 1, pp. 246-252.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Structure of the spectrum of Bet v 1 isoform

Download (322KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Parkhomchuk O.Y., Fomina E.G., Grigorieva E.E.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».