主要猫过敏原Fel d 1的遗传多样性

猫过敏影响约15%的美国人口，并可引发包括哮喘在内的严重症状。主要猫过敏原Fel d 1是驱动IgE抗体反应的关键因子。本研究对Fel d 1基因（CH1与CH2）进行了比较分析，并探究了猫科动物家族中Fel d 1同源蛋白的结构特征。基于家猫CH1和CH2 DNA参考序列，我们在家猫及野生猫科动物基因组中鉴定了同源序列，分析了这些序列在猫种内及跨物种间的变异情况。通过对276只家猫与野生猫科动物的Fel d 1序列及同源物进行综合比对，在猫科动物蛋白质序列中发现了超过100个独特且差异显著的氨基酸替换。对37种野生猫科动物的选择压力分析显示，CH1与CH2区域的Fel d 1基因经历了正向选择（随时间呈现更高变异度）。Fel d 1 DNA及蛋白质序列平均成对同一性的线性回归表明，该基因基本反映了猫科动物的进化历程。Fel d 1基因具有高度变异性（CH1和CH2编码的氨基酸残基变异位点分别占41%和58%），这暗示目前功能未知的Fel d 1在猫科物种间可能存在生物学功能差异，且/或该蛋白对猫可能非必需。此推论得到以下证据支持：Fel d 1与非必需蛋白存在同源性，且近期研究通过CRISPR编辑CH2基因获得了健康存活的猫。Fel d 1的变异性可能通过使过敏原结合不同生理配体，为猫科动物带来进化优势。