Expression and characterization of pancreatic secretory granule membrane major glycoprotein GP2 of animal origin
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Beschreibung
Expression und Charakterisierung von pankreatischen sekretorischen Granulamembran Glykoprotein GP2 von tierischen Ursprung
GP2 wird spezifisch auf der Oberfläche von M-Zellen exprimiert und ist an der Aufnahme von Typ-1-Fimbrien (T1F) -positiven Bakterien und dem Transport zu dem darunter liegenden Mukosagewebe beteiligt. Diesem Prozess folgt die lokale und systemische Verbreitung von Bakterien. T1F zählen zu den häufigsten adhäsiven Organellen in der Familie der Enterobacteriaceae und sind wichtige Adhäsionsfaktoren in der intestinalen Pathogenität von Salmonella. Das FimH-Protein befindet sich an der Spitze des T1F-Schafts und interagiert direkt mit Rezeptoren. Mehrere Studien haben gezeigt, dass sich Serotyp-assoziierte FimH-Varianten bei der Rezeptorerkennung erheblich unterscheiden können und dies zu einer Veränderung im Verlauf der Infektion führen kann. Daher war das Ziel dieser Studie, die Rolle der FimH-Sequenzvariation bei der Bindung an GP2-Isoformen von verschiedenen Wirten zu untersuchen. Porcine GP2-Isoformen wurden in SF9-Zellen exprimiert. FimH-Gensequenzen aus 128 Salmonella-Isolaten von fünf Serovaren von Mensch, Rind, Schwein und Huhn wurden bestimmt. Die Expression des FimH-Proteins in diesen Isolaten wurde mit einem statischen Anti-FimH-Antikörper-Adhäsionstest geprüft. Es wurde ein isogenes System mit einem Salmonella-Stamm generiert. Eine fimH-Deletionsmutante wurde erzeugt und zehn Plasmide, die fimH-Varianten enthielten, wurden in diese Mutante transformiert. Statische Adhäsionsassays mit vier humanen und zwei porcinen GP2-Isoformen, HRP, RNase B und Anti-FimH-Antikörper wurden durchgeführt. HEp-2- und IPEC-J2-Zellen, die humane und porcine GP2-Isoformen exprimieren, wurden unter Verwendung eines lentiviralen Expressionssystems erzeugt. Als nächstes wurden Infektionsassays mit diesen Zelllinien und dem isogenen Salmonella-Modell durchgeführt. Der Vergleich von fimH-Gensequenzen aus Salmonella-Isolaten ergab 11 Sequenzvarianten mit 18 variablen Stellen. Die T1F-Expression war abhängig vom Serotyp und der Isolationsquelle. Eine Cluster-Analyse ergab, dass die T1FExpression in Stämmen von Nicht-Wirts-beschränkten im Vergleich zu Wirts-assoziierten oder Wirts-beschränkten Serovaren höher ist. Im isogenen Salmonella-Modell war die Bindung an GP2-Isoformen und an Standardproteine FimH-Varianten- und mannoseabhängig und glukoseunabhängig. Ein stark bindender Phänotyp wurde bei vier FimH-Varianten beobachtet, ein niedrig bindender bei drei Varianten und keine Bindung bei den anderen drei Varianten. In Zelllinien-Infektionsassays wurde eine Bindung abhängig von der GP2-Expression der Zelllinie im Fall von drei FimH-Varianten des stark bindenden Phänotyps beobachtet. Es wurde keine wirtsspezifische Bindung des FimH-Adhäsins an GP2 in statischen Adhäsionsassays und Zelllinien-Infektionsassays beobachtet. Die Adhäsion von FimH-positiven Bakterien an GP2 könnte ein zusätzlicher Eintrittsweg für die Invasion von Salmonella sein.
Autor*in
Rafal Kolenda
Themen in »Expression and characterization of pancreatic secretory granule membrane major glycoprotein GP2 of animal origin«
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