Seele, Jana
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft];
Baums, Christoph G.
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft];
Valentin-Weigand, Peter
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft]
Identification and functional characterization of idessuis, the immunoglobulin m-degrading enzyme of Streptococcus suis
Beschreibung:
Streptococcus suis, IgM, Komplement. - Streptococcus (S.) suis ist ein wichtiger invasiver, extrazellulärer Erreger des Schweins, der hauptsächlich Meningitis, Arthritis und Serositis verursacht. Des Weiteren stellt S. suis einen wichtigen Zoonoseerreger dar, der beim Menschen vor allem Meningitis hervorruft. In Europa ist bisher kein Impfstoff gegen S. suis-Infektionen zugelassen. S. suis-Erkrankungen treten häufig 6-10 Wochen post partum auf. In dieser Zeit besitzen Ferkel in der Regel hohe S. suis-spezifische IgM-Titer. Die vorliegende Arbeit wurde durch die Detektion von Immunglobulin M-(IgM)-Spaltprodukten im Überstand serumopsonisierter S. suis initiiert. IgM ist die erste Antikörperklasse, die nach Stimulation mit einem Antigen produziert wird, und stellt die Hauptklasse der natürlichen Antikörper dar. Es besitzt wichtige Funktionen einschließlich der Neutralisierung von Pathogenen/Toxinen, der Aktivierung des klassischen Komplementweges (CP) und der Verstärkung humoraler Immunantworten. Die vorliegende Arbeit wurde konzipiert, um die Pathogenese von S. suis-Infektionen in Ferkeln während der frühen adaptiven Immunantwort zu untersuchen. Die Ziele bestanden in der Identifizierung und Charakterisierung des IgM-spaltenden Faktors von S. suis (Chapter 3). Nach erfolgreicher Identifizierung von IdeSsuis, dem Immunglobulin M-spaltenden Enzym, wurde die Hypothese untersucht, dass IdeSsuis in der Komplementevasion von S. suis beteiligt ist (Chapter 4). Schließlich wurden die Immunogenität sowie die Schutzwirkung eines rekombinanten (r) IdeSsuis-Impfstoffes bestimmt (Chapter 5). Sequenzvergleiche zeigten, dass S. suis ein Gen besitzt, das große Homologien zum IgG-spaltenden Enzym von S. pyogenes (IdeS) aufweist. Durch funktionelle Analyse wurde bewiesen, dass rIdeSsuis eine spezifische IgM-proteolytische Aktivität besitzt, aber nicht IgG und IgA spaltet. Loss and gain of function experiments zeigten unter Verwendung verschiedener isogener S. suis- und Lactococcus (L.) lactis-Mutanten, dass die Expression von IdeSsuis verantwortlich und ausreichend für die Spaltung von IgM ist. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die Bindung von IgM an die Oberfläche von S. suis durch die Expression von IdeSsuis moduliert wird. Western Blot-Analysen bewiesen, dass IdeSsuis ausschließlich porzine IgM, nicht jedoch die IgM sechs weiterer untersuchter Spezies spaltet. Mittels N-terminaler Edman-Sequenzierung konnte die Schnittstelle im IgM-Molekül im N-terminalen Bereich der konstanten Domäne 3 (Cμ3) identifiziert werden. Da das C1q-Bindungsmotiv in Cμ3 lokalisiert ist und durch die IdeSsuis-vermittelte IgM-Spaltung vom Fab-Bereich getrennt wird, wurde die Hypothese...