Identifizierung von Proteinen aus Speicheldrüsen und Magen von Triatominen und Charakterisierung ihrer Funktion
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Bei Triatominen (Raubwanzen) wurden verschiedene Proteine untersucht, die im Speichel, den verschiedenen Speicheldrüsen und im Magen auftreten und die Adaption an die blutsaugende Lebensweise widerspiegeln. Hierbei erfolgten sowohl Aktivitäts-Untersuchungen mit Roh-Extrakten als auch mit aufgereinigten Proteinen. Die proteinbiochemische und/oder molekularbiologische Charakterisierung betraf bei den Speicheldrüsen eine Apyrase und eine erstmals in den Speicheldrüsen einer Triatomine nachgewiesene Arginin-Kinase sowie eine Trypsin-ähnliche Protease, die einerseits diejenigen Speichelenzyme aktivieren kann, die als inaktive Zymogene im Lumen der Drüsen vorliegen und erst bei der Speichelabgabe aktiviert werden, und andererseits Fibringerinnsel auflösen kann. Bei der Analyse der Proteine im Speichel von Triatoma infestans wurden deutlich mehr Proteine identifiziert. Hiervon reagierten fünf Proteine sehr stark mit Seren von Hühnern und Meerschweinchen, und schon kurz nach der ersten Exposition fanden sich IgG-Antikörper. Der Speichel und die heterolog synthetisierten Proteine ermöglichen es, in Seren von Haustieren der endemischen Länder über die Antikörper das Auftreten von Triatominen nachzuweisen, wobei IgM-Antikörper eine kurz vorher erfolgte Exposition belegen. Eine Analyse der bakteriolytischen Komponenten im Speichel führte zu Hinweisen auf mehrere Komponenten und der molekularbiologischen Charakterisierung einer nur in den Speicheldrüsen gebildeten Isoform des Lysozyms. Der Speichel und Mageninhalt verschiedener Triatominen-Arten inhibiert die endogene und exogene Gerinnungskaskade unterschiedlich. Bei der detaillierten Untersuchung der Kazal-Typ-Inhibitoren im Magen von Panstrongylus megistus kodierte das nur im Magen exprimierte Gen für ein putatives Protein, das ähnlich wie bei Triatoma infestans sieben Kazallike Domänen (I-VII) enthält, die vier Kazal-Typ-Inhibitoren bilden. Überraschenderweise lagen von diesen Inhibitoren zwei mit deutlich höheren Konzentrationen im Mageninhalt vor. Auch im Magen treten verschiedene bakteriolytische Komponenten auf (mindestens drei), die in Zukunft untersucht werden sollten, da in diesem Darmabschnitt die erste Interaktion der humoralen Immunität des Überträgers mit Trypanosoma cruzi stattfindet.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Antibody responses of domestic animals to salivary antigens of Triatoma infestans as biomarkers for low-level infestation of triatomines. Int. J. Parasitol. 39, 1021-1029, 2009
Schwarz, A.; Sternberg, J.M.; Johnston, V.; Medrano-Mercado, N.; Anderson, J.M.; Hume, J.C.C.; Valenzuela, J.G.; Schaub, G.A.; Billingsley, P.F.
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Immunogenic salivary proteins of Triatoma infestans: Development of a recombinant antigen for the detection of low-level infestation of triatomines. PLoS Negl. Trop. Dis. 3 (10), e532, 2009
Schwarz, A.; Helling, S.; Collin, N.; Teixeira, C.R.; Medrano-Mercado, N.; Hume, J.C.C.; Assumpção, T.C.; Marcus, M.; Stephan, C.; Meyer, H.E.; Ribeiro, J.M.C.; Billingsley, P.F.; Valenzuela, J.G.; Sternberg, J.M.; Schaub, G.A.
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A salivary serine protease of the haematophagous reduviid Panstrongylus megistus: sequence characterization, expression pattern and characterization of proteolytic activity. Insect Mol. Biol. 19, 409-421, 2010
Meiser, C.K.; Piechura, H.; Meyer, H.E.; Warscheid, B.; Schaub, G.A.; Balczun, C.
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IgM-antibody responses of chickens to salivary antigens of Triatoma infestans as early biomarkers for low-level infestation of triatomines. Int. J. Parasitol. 40, 1295-1302, 2010
Schwarz, A.; Medrano-Mercado, N.; Billingsley, P.F.; Schaub, G.A.; Sternberg, J.M.
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Kazal-type inhibitors in the stomach of Panstrongylus megistus (Triatominae, Reduviidae). Insect Biochem. Mol. Biol. 40, 345-353, 2010
Meiser, C.K.; Piechura, H.; Werner, T.; Dittmeyer-Schäfer, S.; Meyer, H.E.; Warscheid, B.; Schaub, G.A.; Balczun, C.
