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Molecular and immunological characterisation of Acanthocheilonema viteae chitinase

by Tachu, Babila Julius

Abstract (Summary)
Chitinasen sind wichtigen Moleküle im Lebenszyklus parasitischer Fadenwürmer und bedeutende Medikamenten- und Impfstoffziele. Hier wurden drei Chitinasesequenzen (I, II und III) durch Charakterisierung von 9 Klonen aus einer Genbank von Acanthocheilonema viteae gefunden. Die Anzahl der drei sehr homologen Chitinasegene wurde durch Southern-Blot bestätigt. Die größten Unterschiede sind in den Exons zu finden, die die Serin-Threonin-reiche Domäne der Chitinasen codieren. Diese Domäne ist in Sequenz III ca. 10fach länger als in Sequenz I. Sequenz I und III haben Eigenschaften eines transkribierten Genes: ein Startcodon, ein offener Leserahmen, ein Stopcodon und ein Polyadenylierungssignal. Sequenz II fehlt das erste Exon mit dem Startcodon. Bei Durchmusterung einer cDNA-Bibliothek adulter A. viteae Würmer bzw. L3 Stadien, sowie durch Reverser Transkriptase-PCR (RT-PCR) wurden in den Mikrofilarien, L3 und L4 Transkripte für Gen I gefunden, jedoch nicht für Gen III. Das N-terminale Fragment der A. viteae-Chitinase wurde in ein Expressionsplasmid ligiert und in E. coli exprimiert. Ungefähr 80 % der exprimierten Chitinase lagen in Einschluss-Körpern vor. Dieser unlösliche Anteil konnte unter denaturierenden, der lösliche Anteil unter nativen Bedingungen aufgereinigt werden. Die aus den Einschluss-Körpern aufgereinigte Chitinase zeigte im Vergleich zur löslichen Chitinase eine 13fach verminderte Aktivität. Vom aktiven Zentrum der Chitinase wurden Peptide synthetisiert und parallel mit Chitinase aus den Einschluss-Körpern für Vakzinierungsexperimente im A. viteae / Meriones unguiculatus-Filarien-Modell genutzt. Die Reduzierung der Wurmlast um 29 % nach einer Immunisierung mit rekombinantem Protein zeigte eine tendenziell schützende Kapazität des Proteins. In zwei unabhängigen Experimenten konnte nach Immunisierung mit zwei synthetischen Peptiden (P1 und P2) eine bedeutende Reduktion der Wurmlast beobachtet werden. In der P1-Gruppe gab es eine gleichmäßige Reduktion der Mf-Last, die nur im zweiten Experiment signifikant war (39 %, p > 0,05 und 45 %, p < 0,05). In der P2-Gruppe konnte in einem von zwei Experimenten eine signifikante Reduktion der Mf-Last erzielt werden (75 %, p < 0,05). Diese Ergebnisse lassen vermuten, daß Filarien-Chitinasen potenzielle Ziele für Impfstoffe sind.
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Bibliographical Information:

Advisor:

School:Humboldt-Universität zu Berlin

School Location:Germany

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Biowissenschaften, Biologie Immunisierung

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Date of Publication:08/17/2006

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