Strukturelle Charakterisierung hämolymphproteingebundener N-Glykane und immunhistochemische Lokalisierung antigener Strukturen von Biomphalaria glabrata, die mit Glykokonjugaten des Humanparasiten Schistosoma mansoni kreuzreagieren
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In der vorliegenden Arbeit wurden N-Glykane der Zwischenwirtsschnecke Biomphala¬ria glabrata, die mit Glykokonjugaten des Humanparasiten Schistosoma mansoni serolo¬gisch kreuzreagieren, strukturell charakterisiert. Dazu waren die N-Glykane aus Hämolymphproteinen nicht-infizierter Schnecken nach proteolytischem Verdau enzyma¬tisch freigesetzt, durch Immunaffinitätschromatographie unter Verwendung von immobilisierten Antikörpern gegen lösliche Eiantigene von S. mansoni (anti-SEA) angereichert, entsprechend ihrem Bindevermögen an das fucosespezifische Aleuria aurantia Lektin subfraktioniert und mit HPLC aufgetrennt worden. Insgesamt wurden über 100 verschie¬dene N-Glykane detektiert. Die strukturelle Charakterisierung durch MALDI-TOF-MS(/MS) und ESI-IT-MS(/MS) ergab, dass mit (beta1-2)-kerngebundener Xylose und Fuc(alpha1-3)GalNAc(beta1-4)GlcNAc (F-LDN)-Resten mindestens zwei serologisch kreuzreagie¬rende Kohlenhydratepitope auf den N-Glykanen vorliegen. Die jeweiligen Glykane wiesen eine allgemeine Monosaccharidzusammensetzung von MeH0-2H2-6N2-8X0-1F0-3-PA auf. Der Nachweis von 2-substituierten Fucose-Resten im Gesamtgemisch ist als Indiz für das Vorkommen von GalNAc(beta1-4)[Fuc(alpha1-2)Fuc(alpha1-3)]GlcNAc (LDN-DF) als weiterem kreuzreagierendem Epitop zu werten. Darüber hinaus wurden zum Teil 3-O-Methylmannose-Reste nachgewiesen, die jedoch nicht zur Kreuzreaktivität beitragen. Immunhistochemische Untersuchungen bestätigten die Präsenz von kreuzrea¬gierenden Kohlenhydrat-Determinanten im Fuß- und Mitteldarmdrüsengewebe un¬infizierter B. glabrata. Während die Epitope GalNAc(beta1-4)GlcNAc (LDN), Gal¬NAc(beta1-4)[Fuc(alpha1-3)GlcNAc (LDN-F) und LDN-DF im Mitteldarmdrüsengewebe von uninfizier¬ten B. glabrata serologisch kaum nachweisbar waren, wurden sie in infizierten Schnecken besonders im Bereich der Sporozysten detektiert, wo auch polyklonale Antikörper gegen Eiantigene von S. mansoni (anti-SEA) und monoklonale Antikörper gegen das F-LDN Epitop eine starke Bindung zeigten. Parallel durchgeführte Untersuchun¬gen von Hämolymphproben des empfänglichen B. glabrata Puerto Rico (PR) Stammes und des resistenteren Salvador (SAL) Stammes zeigten, dass zwar bei bei den Stämmen die gleichen kreuzreagierenden N-Glykane vorkommen, dass deren Expression im PR-Stamm jedoch mengenmäßig deutlich stärker ausgeprägt ist. Zusammengefasst trug diese Studie dazu bei, neue N-Glykanstrukturen von B. glabrata strukturell zu charakterisieren. Die erhobenen Befunde stehen in Einklang mit der Hypothese, dass molekulare Mimikry auf der Basis von Kohlenhydratstrukturen dazu beitragen könnte, Parasiten die Invasion und das Überleben im Wirt zu ermöglichen.Link to publications or other datasets
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Original publication in
Glycobiology, 2007, 17, 1, pp. 82 103, Parasitology, 2008, 135, 8, pp. 931-42, Experimental Parasitology, 2010, 126, 4, pp. 592-602