Молекулярні механізми імунного розпізнавання дифтерійного токсину

Получен ряд важных в практическом отношении рекомбинантных белков: субъединицы А и В ДТ, флуоресцентные производные субъединицы В, растворимая форма клеточного рецептора ДТ - гепарин-связывающего EGF-подобного ростового фактора (HB-EGF), функциональный фрагмент белка А золотистого стафилококка (SpA), рекомбинантные одноцепочечные антитела против ДТ. Тот факт, что антигенные свойства рекомбинантных субъединиц ДТ и фрагментов природного токсина аналогичны, обосновывает возможность использования рекомбинантных субъединиц в качестве антигенов для дифференциальной оценки уровня антител в иммунохроматографическом и иммуноферментном анализе, а также в качестве иммуногенов для получения антитоксических антител. Способность рекомбинантной субъединицы В формировать протективный антитоксический иммунитет может быть использована для получения токсин-нейтрализующих антител, в частности, при производстве противодифтерийной антитоксической сыворотки.

Показана принципиальная возможность использования флуоресцентных зондов, полученных на основе рекомбинантной субъединицы В ДТ, для оценки экспрессии рецепторов HB-EGF на клетках, а также для исследования особенностей взаимодействия ДТ с рецептором и внутриклеточного трафика этого комплекса. Разработан новый метод для определения токсин-нейтрализующих антител в сыворотке крови, который заключается в ингибировании связывания флуоресцентного производного субъединицы В ДТ с чувствительными к ДТ клетками in vitro.

Разработанные методики для выявления ДТ и антитоксических антител в сыворотках крови людей, а также для дифференциальной оценки уровня антител к разным субъединицам ДТ могут быть применены для создания соответствующих диагностических тест-систем. Предложенные иммуноферментные тест-системы и тест-системы в формате быстрого теста для выявления антител против отдельных субъединиц ДТ могут быть также использованы для исследования напряженности популяционного иммунитета к дифтерии среди здорового населения.

Таким образом, поднятая в диссертационной работе научная проблема выяснения молекулярных механизмов иммунного распознавания ДТ была решена благодаря использованию рекомбинантных производных и аналогов ДТ для исследования особенностей иммунного ответа и рецепции токсина клетками. В практическом аспекте это позволило разработать новые методы для дифференциальной оценки иммунного ответа при дифтерии и предложить новые подходы к усовершенствованию диагностики заболевания.

Ключевые слова: дифтерийный токсин, иммунное распознавание, молекулярные механизмы, рекомбинантные антигены и антитела.

SUMMARY

Kolybo D.V. The molecular mechanisms of diphtheria toxin immune recognition. - Manuscript.

Thesis for the degree of Doctor of Sciences in Biology by specialty 03.00.03 - Molecular Biology. - Institute of Molecular Biology and Genetics, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2011.

The work is devoted to delineating the role of molecular mechanisms of diphtheria toxin (DT) immune recognition, determined by the DT biological properties. This is important for the development of new tools for diphtheria diagnosis.

Recombinant derivatives of DT functional fragments were used to analyze the mechanisms of DT immune recognition as well as DT-specific immune response. It was shown that differences in the sensitivity to DT of mouse and monkey cells could be due not only to different toxin binding affinity to the cell receptors, but also to the processes that take place after toxin penetration into the cell. The role of DT in suppressing of DT-specific immune response was shown. The immunosuppressive effect of DT was also proved by mathematical model, which described different forms of the disease course flow close to reality. Immunoenzyme tests as well as rapid tests for the detection of DT and DT subunit-specific antibodies were developed in the course of the work, which could be used to improve the diphtheria diagnostics.

Keywords: diphtheria toxin, immune recognition, molecular mechanisms, recombinant antigens and antibodies.

Размещено на Allbest.ru