TY  - THES
A1  - Göhler, Antonia
T1  - Untersuchung Karbohydrat-bindender Proteine mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung
T1  - Studying carbohydrate binding proteins with high temporal and spatial resolution
N2  - Das menschliche Genom verschlüsselt 30000 bis 40000 Proteine, von denen ein Großteil kovalent gebundene Karbohydrat-Gruppen an Asparagin-, Serin-, Threonin- oder Hydroxylysin-Resten trägt. Diese sogenannten Glykoproteine sind allgegenwärtige Bestandteile der extrazellulären Matrix von Zelloberflächen. Sie steuern Zell-Zell- und Zell-Matrix-Kommunikationen, können bei der roteinfaltung helfen bzw. die Proteinstabilität erhöhen oder Immunantworten regulieren. Die Auslösung von biologischen Prozesse erfordert aber Übersetzer der zuckerbasierten Informationen. Solche Effektoren sind die Lektine, unter ihnen auch die Galektine. Galektine binden spezifisch β-Galaktosen, weisen strukturelle Übereinstimmungen in der Aminosäuresequenz ihrer Zuckererkennungsdomänen (CRDs) auf und zeigen ein „jelly-roll“-Faltungsmuster, bestehend aus einem β-Sandwich mit zwei antiparallelen Faltblättern. Strukturell werden die CRDs in drei verschiedenen, topologischen Formen präsentiert. Proto-Typen existieren als nicht-kovalent verknüpfte Dimere der CRDs, Chimera-Typen besitzen neben der CRD eine Nicht-Lektin-Domäne und bei den Tandem-Repeat-Typen sind zwei verschiedene CRDs über ein kurzes Linker-Peptid kovalent verbunden. Galektine werden sowohl in normalem wie auch pathogenem Gewebe exprimiert und das zunehmende Wissen über die Beteiligung an verschiedenen Krankheiten und Tumorwachstum liefert die Motivation, strukturelle Aspekte und die Vernetzung von Lektinen detailliert, insbesondere im Hinblick auf ihre intrafamiliären Unterschiede, zu untersuchen. Durch die Kombination verschiedener Spektroskopie-Techniken mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung, basierend auf der Verwendung von Fluorophoren (intrinsisch und extrinsisch), werden in dieser Arbeit die Eigenschaften von Galektinen näher untersucht. Mit Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie (FCS) und Anisotropie-Messungen wird gezeigt, dass eine Liganden-Bindung bei Proto-Typ-Galektinen mit einer Verringerung des hydrodynamischen Radius einhergeht. Bei Tandem-Repeat- und Chimera-Typen bleibt der Radius konstant. Dafür skaliert die Diffusionskonstante von Tandem-Repeat-Typen anormal mit der molaren Masse. Die Anisotropie-Messungen werden parallel zu den FCS-Messungen durchgeführt, um einen Einfluss des Fluoreszenzmarkers auszuschließen. Mit Hilfe dieser Technik wird außerdem gezeigt, dass unterschiedliche Dissoziationskonstanten und Kinetiken für den Bindungsprozess innerhalb der Proto-Typ-Gruppe möglichweise auf unterschiedliche Konformationsdynamiken zurückgehen. Der Vergleich von hGal-1 und cG-1B verdeutlicht, dass strukturelle Ähnlichkeiten zwar ein identisches Bindungsverhalten hervorrufen können, der Oxidationsprozess der Proteine aber unterschiedlich ablaufen kann. Beide Methoden können so als sehr sensitive Techniken zur Untersuchung von Strukturmerkmalen bei Galektinen etabliert werden, wobei die Übertragbarkeit auf andere Glykoproteine gewährleistet ist. Weiterhin gilt Quervernetzung als eine der wichtigsten Eigenschaften von Galektinen, da durch die Vernetzung von Glykoproteinen auf der Zelloberfläche Signalwege aktiviert und Immunantworten reguliert werden. Um die räumliche organisation und Quervernetzung von hGal-1 auf den Oberflächen von Neuroblastomzellen nachzuweisen, eignet sich das hochauflösende Mikroskopieverfahren dSTORM sehr gut. Durch Verwendung des photoschaltbaren Fluorophors Alexa647 als spezifischem Marker für hGal-1, einem Standard-Weitfeld-Aufbau und verschiedenen Analyseverfahren, kann eine Clusterformation von hGal-1 auf der Zelloberfläche bestätigt werden. hGal-1 bildet Cluster mit einem mittleren Durchmesser von 81±7 nm aus. Der Durchmesser ist unabhängig von der Konzentration, während die Anzahl der Cluster davon abhängt. Für die Clusterausbildung ist ein Startpunkt, also eine minimale Dichte der Galektin-Moleküle, notwendig. Durch Blockierung der CRDs mit Laktose wird die Clusterbildung unterdrückt und die Spezifität der CRDs gegenüber β-Galaktosen erneut herausgestellt. Anders als dimeres hGal-1 binden Monomere deutlich schlechter an die Membranrezeptoren. Es werden keine Cluster ausgebildet, eine Quervernetzung von Membranrezeptoren ist nicht möglich. Außerdem kann es durch die Monomere zu einer vollständigen Markierung und damit Abkugellung der Zellen kommen. Möglicherweise wird der Zelltod induziert. Hochauflösende Mikroskopieverfahren sind durch den Markierungsprozess limitiert. Die bioorthogonale Click-Chemie eröffnet jedoch neue Möglichkeiten zur Markierung und Visualisierung von Biomolekülen, ohne die Notwenigkeit genetischer Manipulationen. Es werden modifizierte Zuckermoleküle in die Zellmembranen eingebaut, über eine 1,3-polare Cycloaddition mit einem Alkin markiert und ihre Verteilung mit Hilfe von dSTORM untersucht. Es wird nachgewiesen, dass die Zuckermoleküle in Clustern auftreten und Click-Chemie trotz dem Katalysator Kupfer an lebenden Zellen durchführbar ist. Die Bewegung der Gesamtcluster wird mittels Mean Square Displacement aufgeschlüsselt und eine Diffusionskonstante für Cluster im Bereich von 40 - 250 nm bestimmt. Zusammenfassend stellt die Kombination verschiedener Spektroskopie-Techniken ein gutes Werkzeug zur Untersuchung von Karbohydrat-bindendenden Proteinen mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung dar und ermöglicht einen neuen Einblick in die Biologie der Galektine.
N2  - The human genome encodes 30,000 to 40,000 proteins of which the majority have covalently linked carbohydrates at the amino acids asparagine, serine, hreonine and hydroxylysine. These so called glycoproteins are embedded in the extracellular matrix and presented on cell surfaces. Glycoproteins are important membrane proteins, which are involved in cell-cell or cell-matrix interactions, protein folding or missfolding and the regulation of immune responses. The glycan chains harbour ideal properties for high-density storage of biological information; they are the basis of the sugar code. To translate its structural information into physiological effects the interplay with endogenous lectins is important. Lectins, among them the family of galectins, translate the sugarbased information into biosignaling. Galectins are carbohydrate-binding proteins that bind β-galactosides. They share a core sequence consisting of 130 amino acids, and a β-sandwich fold with two antiparallel β-sheets. Structurally, they are divided into three groups: proto-types exist as non-covalent dimers of two carbohydrate-recognition domains (CRD). The chimera-types have a lectin and a non-lectin domain and tandem-repeat-types contain of two different CRDs covalently linked by a short peptide. They are differentially expressed by various normal and pathological tissues. Due to the documented relation between lectins and different diseases (tumour growth, immune responses) it is important to study structural properties and their cross-linking ability in solution, especially in view of their intrafamily diversification. Therefore different spectroscopic techniques are used. Intrinsic and extrinsic fluorophores allow fluorescent measurements with high spatial and temporal resolution. Combining FCS and anisotropy measurements structural information about lectins, glycoproteins and their relations are monitored. For prototype galectins the hydrodynamic radius decrease upon ligand binding. Tandemrepeat- and chimera-types do not change their dimensions whereas their diffusion constants, measured with FCS, scale anomalous with the molar mass. Anisotropy measurements are carried out in parallel. Since an intrinsic fluorophore of the protein (tryptophan) is exploited, no labelling is necessary. With the help of this technique I am able to show that different binding constants and kinetics of the binding process within the galectin-family are caused by various conformational dynamics. Comparing hGal1 and cG-1B, the oxidation processes reveal differences despite of structural and binding similarities. These two techniques are very sensitive and applicable to study structural characteristics of galectins. Cross-linking between galetins and glycoproteins on the cell surface have been proposed to function as an „on-off“-switch that regulates cell proliferation, differentiation and immune responsiveness. Direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM) provide an opportunity to study the spatial organization and cross-linking ability of hGal-1 interacting with β-galactose specific receptors on the cell surface of neuroblastoma cells. Alexa647, which can be switched reliable between an on- and a very stable off-state, is used as specific galectin marker. Measurements are done on a standard widefield setup and a spot analysis of single molecules in order to resolve clustering and cross-linking of galectins with a spatial resolution of better than 50 nm. The mean cluster size of hGal-1 molecules on the cell surface of neuroblastoma cells is 81±7 nm. The cluster diameter is independent of the protein concentration, a starting point or minimal galectin density for cluster formation is needed and the specificity of the CRDs for galactosides is underlined. Monomeric hGal-1 molecules show a different binding behaviour. On the one hand there are less localizations detectable and on the other hand I find very densly labelled, spherically shaped cells. This can maybe interpreted as hGal1-induced apoptosis. Existing labeling strategies limitate the value of super-resolution microscopy. The bioorthogonal click-chemistry creates a new field for labeling and visualizing biomolecules in vivo without the requirement of genetic manipulation. By hijacking a cell’s biosynthetic machinery, a metabolic precursor functionalized with a bioorthogonal chemical tag is incorporated into target biomolecules, including glycans, lipids, proteins and nucleic acids. Because of this I combine click-chemistry and the super-resolution technique dSTORM for specific labelling of metabolized sugar molecules. The cluster formation of sugar molecules on living and fixed cells in the presence of copper is being studied. Copper has no negative influence on the living cells. The mean square displacement decode cluster movement and determine cluster diameters in the range of 40 - 250 nm. In summary, we show that a combination of various temporal and spatial highresolution fluorescence techniques can be used advantageously to obatin new insights into the biology of galectins.
KW  - Fluoreszenz
KW  - Glykoproteine
KW  - Fluoreszenzspektroskopie
KW  - Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie
KW  - Anisotropie
KW  - dSTORM-Mikroskopie
KW  - Galektine
KW  - Fluorescence
KW  - Microscopy
KW  - anisotropy
KW  - glycoproteins
KW  - galectins
KW  - fluorescence correlation spectroscopy
KW  - dSTORM
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76665
ER  - 
TY  - THES
A1  - Klagge, Ingo M.
T1  - Interaktion von Masernviren mit humanen Dendritischen Zellen
T1  - Interaction of Measles Virus with human Dendritic Cells
N2  - Das Masernvirus ist ein Mitglied der Familie der Paramyxoviridae. Obwohl eine wirksame attenuierte Lebendvakzine erhältlich ist, bleiben Masern eine bedeutende virale Infektionserkrankung, die jährlich ca. eine Millionen Opfer fordert. Trotz einer während der Infektion induzierten protektiven und MV-spezifischen Immunantwort, ruft MV eine generelle Immunsuppression hervor, die zu einer Störung der zellulären Immunantwort führt. Diese Immunsuppression begünstigt bakterielle und virale Superinfektionen, was vor allem in unterentwickelten Ländern begleitet von mangelhafter ärztlicher Versorgung und Unternährung zu einem fatalen Ausgang einer MV-Infektion führt. Die molekularen Grundlagen der MV-assoziierten Immunsuppression sind noch nicht ausreichend verstanden. Dendritische Zellen (DC) gelten als ein Bindeglied zwischen der angeborenen und der adaptiven Immunantwort. Sie sind entscheidend an der Auslösung einer primären, adaptiven T-Zellantwort beteiligt und könnten im Falle einer MV-Infektion somit sowohl eine Rolle in der Induktion der protektiven Immunantwort als auch in der Etablierung der MV-assoziierten Immunsuppression spielen. Tatsächlich sind DC, die in vitro aus humanen Monozyten des peripheren Bluts (MoDC) generiert wurden, durch MV-Stämme infizierbar. Dabei zeigten sogenannte Wildtypstämme im Vergleich mit Vakzinestämmen eine schnellere Inektionskinetik einhergehend mit einem stärkeren zytopathischen Effekt (CPE) in den MoDC-Kulturen. Zudem konnte festgestellt werden, dass eine Infektion der MoDC-Kulturen zu einer Aktivierung und Ausreifung der Zellen führte, wobei es zur Sekretion von proinflammatorischen Zytokinen kam. Neben Tumornekrosefaktor alpha (TNF-a) konnte Typ I-Interferon (IFN) nachgewiesen werden, das die Expression des kostimulatorischen Oberflächenmoleküls CD86 induzierte. MV-Infektionen beeinflussten zudem die Sekretion von Interleukin 12 (IL-12), das als ein Schlüsselzytokin für die Polarisierung von T-Zellantworten angesehen wird. Infektionen mit einem prototypischen MV-Vakzinestamm (ED-B) führten unter allen Stimulationsbedingungen zu einer Hemmung oder deutlichen Reduktion der sezernierten Mengen IL-12. Eine Infektion mit dem Wildtypstamm WTF hingegen induzierte bereits ohne weitere Stimulation der MoDC IL-12 und verstärkte die Sekretion an IL-12 nach Stimulation mit Lipopolysaccharid (LPS). Trotz der zu beobachtenden Aktivierung der MoDC nach Infektion mit MV zeigten diese MoDC-Kulturen in einem funktionellen Test, einer allogenen mixed leukocyte reaction (MLR), keine Stimulation der T-Zellproliferation. Es zeigte sich, dass das Ausbleiben der T-Zellproliferation mit der Zahl an MV-infizierten MoDC korrelierte. MV-infizierte MoDC-Kulturen hemmten zudem die Proliferation von T-Zellkulturen, die mit Phytohämagglutinin (PHA) oder mit Staphylococcusenterotoxin A (SEA) aktiviert worden waren. Diese dominant hemmende Wirkung MV-infizierter MoDC-Kulturen unterblieb, wenn rekombinante MV eingesetzt wurden, denen die MV-spezifischen Glykoproteine H und F fehlten.
N2  - Measles virus (MV) is a member of the paramyxoviridae. Despite the existence of a effective attenuated life vaccine measles still remains a important infectious disease which causes the death of over one million people each year. Although a protective and MV-specific immune response is generated during the infection MV induces a profound general immunosuppression disturbing the cellular immune system. This immunosuppression favours bacterial and viral secondary infections which especially in developing countries when accompanied by insufficient medical care and malnutrition leads to a fatal outcome of MV infections. The molecular basis underlying this MV-associated immunosuppression is hardly understood. Dendritic cells (DC) are now seen as a link between the innate and the adaptive immune system. They are decisively involved in the induction of a primary adaptive T cell response. In the case of MV infection DC might play a role both in establishing a MV specific and protective immune response and in inducing the MV-associated immunosuppression.. Indeed, DC generated in vitro using human monocytes from peripheral blood (MoDC) can be infected with MV strains. Compared with vaccine strains so called wildtype strains showed faster infection kinetics and a more pronounced cytopathic effect (CPE) in infected MoDC cultures. Additionally, infection of MoDC cultures led to activation and maturation of the cells resulting in upregulation of costimulatory molecules and secretion of proinflammatory cytokines. Besides tumour necrosis factor alpha (TNF-a) type I interferon (IFN) could be found which induced the expression of the costimulatory surface molecule CD86. Furthermore, MV infection influenced the secretion of interleukin 12 (IL-12) which is recognised as being a key regulator in the polarisation of T cell responses. Infections with the prototypic vaccine strain ED-B resulted in a drastic reduction or repression of the amount of IL-12 released under all conditions tested. Instead, a infection with the MV wildtype strain WTF induced IL-12 secretion by MoDC without additional stimulation and enhanced the secretion of IL-12 after stimulation with lipopolysaccharide (LPS). In spite of the observed activation of MoDC after infection with MV in a functional assay, the allogenic mixed leukocyte reaction (MLR), these cultures induced no T cell proliferation. The lack of T cell proliferation correlated with the number of MV-infected MoDC. In addition, MV-infected MoDC cultures blocked the proliferation of T cell cultures stimulated with phytohemagglutinin (PHA) or staphylococcus enterotoxin A (SEA). This dominant inhibitory effect was absent when MoDC cultures were infected with recombinant MV lacking the MV specific glycoproteins H and F.
KW  - Dendritische Zelle
KW  - Masernvirus
KW  - Masernvirus
KW  - Dendritische Zellen
KW  - Immunsuppression
KW  - IL-12
KW  - MLR
KW  - Glykoproteine
KW  - measles virus
KW  - dendritic cells
KW  - immunosuppression
KW  - IL-12
KW  - MLR
KW  - glycoproteins
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-1180982
ER  - 
TY  - THES
A1  - Möller, Dorothee
T1  - Zelladhäsionsmodifikation durch doppelt glykosylierte humane Lysozymmutanten
T1  - Recombinant glycoproteins that modify cell adhesion
N2  - Die Zelladhäsion von Leukozyten/ Metastasenzellen an Endothelzellen bei Entzündungsreaktionen/ Arteriosklerose und Tumormetastasierung ist ein mehrstufiger Prozess. Im ersten Schritt kommt es zu einer Interaktion zwischen E-Selektin-Rezeptoren auf den Endothelzellen und komplexen Kohlenhydraten, den Polylaktosaminen und ihren Derivaten, den Lewis-Antigenen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden durch transiente Transfektion fünf rekombinante Glykoproteine erzeugt (hLysII/IV-FucTIII-VII). Durch hLysII/IV-FucTVI konnte die Zelladhäsion von U937 an HUVEC Zellen signifikant gehemmt werden. Fukosyltransferase VI scheint in der Lage zu sein, die Bildung von endständigen sLex-Antigenen an den Polylaktosaminketten von hLys zu ermöglichen. Auch durch eine Transfektion der Kolonkarzinomzelllinie SW480 und Colo 206 konnten Lysozymmutanten hergestellt werden, mit denen eine signifikante Adhäsionblockade möglich ist. Man kann sich hLysII/IV-FucTVI- SW480 und- Colo206 als potentielle therapeutische Substanzen vorstellen, die zum Beispiel zur Entzündungs- oder Metastasierungshemmung eingesetzt werden.
N2  - The initial step in diapedesis is the interaction between e-selectin and its ligand, the lewis antigen. In this study we examine the possibility to block this interaction to reduce metastasis and inflammatory processes. The plasmid hLysII/IV is expressed in CHO cells with active alpha1,3fucosyltransferases (III-VII). The resulting five recombinant glycoproteins are purified from cultur supernatants and static cell binding assays are performed. hLysII/IV-FucTVI was shown to bind to cells expressing e-selectin on its cell surface. It inhibited the binding of the monocytic cell line U937 to human endothelial cells activated with TNFalpha to upregulate the e-selectin expression. Alpha1,3fucosyltransferase VI seems to make possible the biosynthesis of the sLex and the hLysII/IV-FucTVI glycoprotein seems to be an interesting target to reduce inflammation and metastasis.
KW  - Glykoproteine
KW  - E-Selectin
KW  - Glycoproteinfucosyltransferasen
KW  - sialyl Lewis x
KW  - alpha1
KW  - 3 fucosyltransferase-VI
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23961
ER  - 
TY  - THES
A1  - Streif, Sabine
T1  - Bedeutung der Glykoproteine für die Masernvirus-induzierte Immunsuppression
T1  - Relevance of glycoproteins in immune suppression induced by Measles virus
N2  - Im Rahmen dieser Dissertation wurde die Bedeutung der Glykoproteine Fusionsprotein (F) und Hämagglutinin (H) des Masernvirus (MV) für die MVinduzierte Immunsuppression analysiert. Die erhöhte Empfänglichkeit von MVinfizierten Kindern für Sekundärinfektionen wird auf die ausgeprägte Immunsuppression zurückgeführt, die während und noch Monate nach einer Infektion beobachtet wird. Isolierte periphere Blutlymphozyten (PBL) von MVinfizierten Personen zeigen in Gegenwart von Mitogenen eine stark reduzierte Proliferation ex vivo, die als Parameter für die Immunsuppression verwendet wird. Die Inhibition der Proliferation wird auf die viralen Glykoproteine F und H zurückgeführt und nur Wildtypviren sind in der Lage, eine klinisch relevante Immunsuppression auszulösen. Die Mechanismen, die dieser Immunsuppression zugrunde liegen, sind jedoch nicht vollständig geklärt. Um den immunsuppressiven Effekt von F und H in einem genetisch und immunologisch gut charakterisiertem Tiermodell näher analysieren zu können, wurde in der vorliegenden Arbeit ein neues transgenes Mausmodell etabliert. Es wurde ein konditionell transgenes Mausmodell gewählt, in dem die für die Immunsuppression verantwortlichen MV-Glykoproteine eines Wildtypstammes gewebespezifisch und Tetrazyklin-regulierbar exprimiert wurden (Tet-System). Mit Hilfe der Mikroinjektion wurde ein auffällig kleine Anzahl an transgenen Tieren hergestellt. Aus 780 Mikroinjektionen gingen nur vier transgene Mäuse hervor, die F und H unter Kontrolle eines Transaktivator-abhängigen bidirektionellen Promotors in ihrem Genom enthielten. Dies war ein erster Hinweis für eine starke Selektion gegen die Expression von F und H in diesem Tiermodell. Die verschiedenen Mauslinien konnten in dieser Arbeit vollständig charakterisiert werden. Um auch einzelne Kopien des Transgens nachweisen zu können, wurde eine hochsensitive Genotypisierungs-PCR und ein sensitiver Southern-Blot etabliert. Es wurde gezeigt, daß eine der vier Mauslinien eine einzelne Kopie und die restlichen drei Linien ungefähr 10 Kopien in tandemartiger Anordnung in ihrem Genom enthielten. Zusätzlich konnte mit Southern-Blot-Analysen nachgewiesen werden, daß die Integration der Transgene in eine einzige Stelle des Genoms stattgefunden hatte. Es wird angenommen, daß die geringe Anzahl an transgenen Mäusen auf eine schädliche Restexpression von F und H während der Embryogenese zurückzuführen ist, und nur Tiere mit einer starken Expressionskontrolle des Transgens geboren wurden. Dies wird unterstützt durch die Tatsache, daß keine der vier transgenen Mauslinien eine Restexpression von F und H aufwies. Bei der Kreuzung der Mäuse zu homozygoten Linien stellte sich heraus, daß eine Linie in homozygoter Form nicht züchtbar war. Es handelte sich wahrscheinlich um eine Insertionsmutante. Die restlichen drei Linien wurden mit T-Zell-spezifischen Induziermäusen gekreuzt, um doppelt-transgene Mäuse mit Tetrazyklinregulierbarer Expression von F und H in T-Zellen herzustellen. Expressionsanalysen zeigten, daß in zwei doppelt-transgenen Linien das Transgen stumm blieb. In der letzten verbleibenden Linie konnte die Trankription von F- und H-mRNA in Milz (in vitro) und Thymus (in vitro und in vivo) nachgewiesen werden. Die Expression war allerdings so schwach, daß nur ein Tier eine leichte Produktion von H-Protein im Thymus aufwies. All diese Beobachtungen deuten auf eine starke Selektion gegen eine Expression von F und H. In dem neu etablierten Mausmodell wurden die Auswirkungen der Expression von F und H in vivo überprüft. In einzelnen doppelt-transgenen Mäusen der induzierbaren Linie wurde eine schwache MV-spezifische B- und T-Zellantwort nachgewiesen. Allerdings konnte keine Immunsuppression induziert werden, und auch kein Einfluß der Glykoproteine auf die Thymozytenanzahl festgestellt werden. Weiterhin wurden durch eine Langzeit-Expression von F und H über 23 Wochen keine geringen immunsuppressiven Effekte kumulativ über die Zeit sichtbar. Diese geringen Auswirkungen werden auf die schwache Expression der MVGlykoproteine F und H zurückgeführt. Mit Hilfe des in dieser Arbeit etablierten Mausmodells wurde gezeigt, daß die Expression der MV-Glykoproteine F und H einen starken toxischen Effekt auf Mäuse ausübt. Dieser toxische Effekt könnte bei der MV-induzierten Immunsuppression eine Rolle spielen.
N2  - Due to the severe immune suppression induced during acute measles, infected children are highly susceptible to secondary infections. In contrast to vaccination, only infection with wildtype measles virus (MV) leads to clinically relevant immune suppression. After mitogen stimulation, isolated peripheral blood lymphocytes (PBL) of MV infected patients show a significant reduction of proliferation ex vivo which is used as a parameter for immune suppression. There is some evidence that the inhibition of lymphocyte proliferation is induced by the glycoproteins fusion protein (F) and hemagglutinin (H). However, the underlying mechanisms are not fully understood. The aim of this project was to analyze the influence of MV glycoproteins H and F on MV induced immune suppression. In order to investigate the immune suppressive effect of F and H in a genetically and immunologically well characterized animal model, a novel transgenic mouse model was established. In this transgenic mouse the MV wildtype glycoproteins which are responsible for the immune suppression were conditionally expressed in a tissue specific and tetracycline-regulated manner (tet-system). Using microinjection, a remarkably small number of transgenic mice was produced. 780 microinjections resulted in only four transgenic mice containing F and H under the control of a transactivator-dependent bidirectional promoter in their genome. This was a first hint at a strong selection against the expression of F and H in the transgenic animal model. The various mouse lines were fully characterized. To detect single copies of the transgene, a highly sensitive PCR and southern blot were established. It could be shown that one of the four mouse lines contained a single copy of the transgene, whereas the three remaining lines had approximately 10 copies in a tandemarrangement in the genome. In addition, southern blotting revealed that the integration of the transgenes had occurred at a single location in the genome. Presumably, the small number of transgenic mice was due to leaky expression of F and H during embryogenesis which in consequence lead to animals with a strong control of the expression of the transgene. This is in line with the result that none of the four transgenic mouse lines showed a residual expression of F and H. Of the four lines obtained, one line bred insufficiently well to obtain a homozygous line possibly due to an insertion mutant. The remaining three lines were crossed with an inducer mouse which expressed the tetracycline-responsive transactivator in a T cell specific manner as to produce double-transgenic mice with tetracyclineregulated expression of F and H in T cells. Expression analysis revealed that the transgene was silent in two double-transgenic lines. In the remaining line, the transcription of F- and H-mRNA in spleen (in vitro) and thymus (in vitro and in vivo, respectively) could be detected. However, protein expression was rather weak and H protein was found in the thymus of only one animal. In summary, these observations hint at a strong selection against an expression of F and H. In these mice the effect of the expression of F and H were investigated. In some of the double-transgenic mice of the inducible line, a weak MV specific B and T cell response could be detected. However, no immune suppression was induced and no decrease in the number of thymocytes was observed. Furthermore, even in the context of a long-term expression of F and H over a period of 23 weeks, no cumulative immune suppressive effects could be detected after infection with a murine leukemia virus. This is appears to be a result of the weak expression of the MV glycoproteins F and H due to their toxic effect in vivo. Apparently, in this mouse model the toxic effect of MV glycoprotein expression downregulated the expression of these proteins. Thus it might be that this toxic effect may be important in the context of MV induced immune suppression.
KW  - Glykoproteine
KW  - Masern
KW  - Immunsuppression
KW  - Glykoproteine
KW  - Masern
KW  - Immunsuppression
KW  - Glycoproteins
KW  - measles
KW  - immune suppression
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-14948
ER  -