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Immunochemische Charakterisierung des p83/100-Antigens von Borrelia burgdorferi

Heins, Jürgen Hinrich


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Freie Schlagwörter (Deutsch): Borrelia burgdorferi , Borreliose
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Medizinisches Zentrum für Medizinische Mikrobiologie und Virologie, Institut für Medizinische Mikrobiologie
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 18.07.2000
Erstellungsjahr: 2000
Publikationsdatum: 28.06.2001
Kurzfassung auf Deutsch: Die Lyme-Borreliose ist eine durch Borrelia burgdorferi sensu lato hervorgerufene, in Stadien verlaufende Multisystemerkrankung. Der
Erreger wird heute allgemein in mehrere Subtypen eingeteilt (B. burgdorferi sensu stricto, B. garinii, B. afzelii und B. valaisiana). Die
Diagnostik stützt sich im wesentlichen auf die Klinik und den serologischen Nachweis spezifischer Antikörper. In diesem Zusammenhang
kommt dem chromosomal kodierten, hochmolekularen p83/100-Antigen eine besondere Bedeutung zu, da es borrelien-spezifisch ist und
im Spätstadium der Erkrankung eine ausgeprägte Immunantwort erzeugt.


Ziel der vorliegenden Arbeit war es, mit immunchemischen Methoden dieses Antigen weiter zu charakterisieren. Dazu wurden polyklonale
Antiseren in Kaninchen erzeugt, die mit unterschiedlichen Borrelienstämmen immunisiert worden waren. Darüber hinaus konnten
insgesamt elf murine monoklonale Antikörper gegen das p83/100-Antigen vom Stamm B31 (B. burgdorferi sensu stricto) hergestellt
werden. Es ließen sich folgende Ergebnisse erzielen:


1.Mit Stämmen verschiedener Borreliensubtypen immunisierte Kaninchen erzeugten eine divergente Immunantwort. Antikörperseren
von intravenös mit B. burgdorferi sensu stricto immunisierten Tieren reagierten mit dem p83/100-Antigen eines B. garinii Stammes
im Immunoblot nicht. Bei subkutaner Immunisierung hingegen wurden auch Antikörper gegen das p83/100-Antigen des anderen
Borreliensubtyps gebildet.

2.Der isoelektrische Punkt des Proteins wurde mit Hilfe der monoklonalen Antikörper durch 2D-Elektrophorese und Immunoblot bei pH
4,8 bis 5,0 ermittelt.

3.Das p83/100-Antigen erwies sich in Aufbereitungen für immunologische Tests als sehr stabil. In einem Zelllysat unter Zugabe von
Triton X-100 fand innerhalb von zwölf Tagen bei 4 °C kein nennenswerter Abbau durch bakterieneigene Enzyme statt. Es wird
allerdings durch Trypsin weitgehend zerstört.

4.Bei unvollständiger Denaturierung der Antigene eines Borrelienlysates zeigt sich das p83/100-Antigen in Aggregation mit einem
weiteren Protein. Denn monoklonale Anti-körper wie 2G3 oder 2G6, die unter Standardbedingungen nur eine Bande bei 93 kD
(Molekulargewicht des p83/100-Antigens in unseren Untersuchungen) im Immunoblot markierten, erzeugten bei unzureichender
Erwärmung im Rahmen der Solubilisierung mit SDS eine zweite Bande bei ca. 155 kD.

5.Der monoklonale Antikörper 2G3 wurde mittels kolloidaler Goldmarkierung zur subzellulären Lokalisation des p83/100-Antigens im
Elektronenmikroskop eingesetzt. Hierbei zeigte sich, daß das Protein im Randbereich des Protoplasmazylinders liegt. Das von dem
Antikörper erkannte Epitop befindet sich dabei auf der Innenseite der Borre-lienwand.

6.Mit den gegen das p83/100-Antigen hergestellten monoklonalen Antikörpern wurden 40 regionale Zeckenisolate, ein Hautisolat
sowie sieben aus der Literatur bekannte, eingetragene Borrelienstämme untersucht. Dabei zeigten die Antikörper ein eindeutig
differentes Affinitätsverhalten gegenüber den einzelnen Borrelienpopulationen. Das heterogene Bindungs-verhalten der monokonalen
Antikörper erlaubte eine Einteilung der Referenzstämme und Isolate in vier verschiedene Gruppen, die mit den Genotypen von B.
burgdorferi sensu lato korrelierten.

Damit würden sich diese monoklonalen Antikörper als hilfreiches Werkzeug zur Subtypisierung von Borrelia burgdorferi-Isolaten
eignen. Ihr Einsatz im Immunoblot wäre dazu eine einfache, sichere und kostengünstige Alternative zu molekular-biologischen
Methoden.