Proefschrift Universiteit van Amsterdam. / Met bibliogr., lit. opg. - Met samenvatting in het Nederlands.

No description available.

No description available.

No description available.

Die endogene Präsentation von intrazellulären Antigenen auf Major-Histokompatibilitätskomplex Klasse-II (MHC-II) -Molekülen ist von entscheidender Bedeutung für eine Reihe von immunologischen Prozessen. Die mechanistischen Grundlagen dieses Präsentationsweges sind aber noch weitgehend unverstanden. Ziel dieser Arbeit war es, einen Beitrag zum molekularen Verständnis der Abläufe zu leisten, die an der endogenen Präsentation nukleärer Antigene auf MHC-II-Molekülen beteiligt sind. Dazu sollte am Beispiel des nukleär lokalisierten Modellantigens Neomycin-Phosphotransferase II (NucNeoR) sowie des viralen Kernantigens Epstein-Barr-virus nuclear antigen 3C (EBNA3C) und entsprechender antigenspezifischer MHC-II-restringierter CD4+ T-Zellen die verantwortlichen Präsentationswege in professionell und nicht-professionell antigenpräsentierenden Zellen untersucht werden. In beiden Zellsystemen wurde NucNeoR über einen endogenen Präsentationsweg und nicht über die Freisetzung und Wiederaufnahme als exogenes Protein auf MHC-II-Molekülen präsentiert. Durch die Verwendung chemischer Inhibitoren konnte eine Beteiligung der Autophagie an der endogenen Antigenpräsentation nachgewiesen werden. Da Autophagie ausschließlich im Zytoplasma stattfindet, wurde nach möglichen Eintrittspforten für nukleäre Proteine in diesen Abbauweg gesucht. Für die Autophagie-abhängige Präsentation von NucNeoR war weder ein CRM1-vermittelter aktiver Export des Antigens aus dem Kern ins Zytoplasma, noch eine Auflösung der Kernmembran im Rahmen der Zellteilung und der dadurch bedingten Durchmischung nukleärer und zytoplasmatischer Bestandteile notwendig. Mit Hilfe eines konditionalen Antigenexpressionsystems und der Auftrennung antigenexprimierender Zellen nach Zellzyklusphasen konnte eine verstärkte Antigenpräsentation in der G1/0-Phase nachgewiesen werden, die mit fortschreitendem Zellzyklus immer mehr abnahm. Die Antigenpräsentation korrelierte dabei mit der ebenfalls im Laufe des Zellzyklus abnehmenden Transkriptions- bzw. Translationsrate des Antigens, aber nicht mit der absoluten Menge an Antigen in den Zellen. Bei abgeschalteter Antigentranskription dagegen korrelierte die Antigenpräsentation mit der MHC-II-Oberflächenexpression, die von der G1/0- bis hin zur G2/M-Phase kontinuierlich zunahm. Eine ähnliche Korrelation von Antigentranskription/ Antigentranslation und Autophagie-abhängiger Antigenpräsentation wurde auch für EBNA3C und die zytoplasmatisch lokalisierte NeoR-Variante beobachtet. Diese Ergebnisse identifizieren die Autophagie-abhängige Präsentation neusynthetisierter Proteine als den verantwortlichen molekularen Mechanismus für die endogene Präsentation der untersuchten nukleären Antigene auf MHC-II-Molekülen. Durch die Kopplung von Translation und autophagischem Abbau erlangen Proteine unabhängig von ihrer subzellulären Lokalisation Zugang zu diesem Präsentationsweg und erweitern so das Spektrum der intrazellulären Antigene, die einer CD4+ T-Zellüberwachung unterliegen. / The endogenous presentation of intracellular antigens on major histocompatibility complex class II (MHC-II) molecules plays an important role in adaptive immune responses, but the underlying molecular mechanisms are not well understood. The aim of this study was to gain insight into the endogenous presentation pathways for nuclear antigens on MHC-II molecules. By using antigen-specific CD4+ T cell clones, MHC-II presentation of the nuclear antigens neomycin phosphotransferase II (NucNeoR) and Epstein-Barr virus nuclear antigen 3C (EBNA3C) was studied in professional and non-professional antigen presenting cells (APC). Both types of APC presented peptides derived from these nuclear proteins on MHC-II molecules by an endogenous presentation pathway and not by release and reuptake as exogenous protein. Inhibition of autophagy drastically reduced endogenous antigen presentation, indicating that nuclear proteins enter the MHC-II processing and loading compartment through autophagic vesicles. Because autophagocytosis occurs in the cytoplasm, potential entry routes for nuclear proteins into this pathway were investigated. Endogenous presentation of NucNeoR on MHC-II molecules by autophagy did neither involve the CRM1-mediated export of the nuclear protein into the cytoplasm, nor the redistribution of nuclear and cytoplasmic components following the dissolution of the nuclear envelope during mitosis. Conditional antigen expression and cell cycle phase separation of antigen-expressing cells revealed that antigen presentation was maximal in cells in G1/0 and then gradually decreased as cells progressed in the cell cycle. This reduction in antigen presentation correlated with a cell cycle-dependent decrease in antigen transcription/translation, but not with the total amount of antigen present in these cells. By contrast, when antigen expression was turned off, antigen presentation correlated with MHC-II surface expression, which increased from G1/0- to G2/M-phase. A similar correlation between antigen presentation and antigen transcription/translation was also observed for the antigens EBNA3C and the cytosolic variant of neomycin phosphotransferase II (NeoR). These results identify autophagocytosis of newly-synthesized proteins as the molecular mechanism mediating endogenous presentation of nuclear and cytosolic antigens on MHC-II molecules. By coupling protein translation and autophagocytosis, newly-synthesized proteins gain access to the endogenous MHC-II presentation pathway irrespective of their subcellular localisation and thereby broaden the spectrum of intracellular antigens that are presented to CD4+ T cells.

Thesis (Doctoral)--Universiteit van Amsterdam, 1982.

Many diseases are caused due to abnormalities in production of specific protein. Across this protein the conventional lock and key mechanism shows binding at the specific cites of protein. However use of antisense technology can prevent formation of protein. It does so by binding to mRNA and prevents transcription. The structural modifications lead to synthetic molecules with 18-mer units which show significant improvement in binding properties, this gives birth to a new class of oligomers called Peptide Nucleic Acid (PNA). We herein report cysteine based PNA called CPNA.

Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der antigenen Eigenschaften aktueller Isolate (PPV-143a und PPV-27a) des porzinen Parvovirus (PPV). Des Weiteren sollten die Virulenzeigenschaften dieser Isolate sowie zweier Virusstämme (PPV-NADL-2 und PPV-IDT [Master Seed Virus]), die zur Produktion von inaktivierten Vollvirus-Vakzinen genutzt werden, bestimmt werden. In der in vitro-Studie wurden die untersuchten PPV-Isolate sowie ein weiteres Isolat (PPV-Challenge [Engl.]) zur Herstellung von Hyperimmunseren im Kaninchen und - nach experimenteller Infektion von Sauen (s.u.) – zur Herstellung von Postinfektionsseren genutzt. Die Seren wurden im Neutralisationstest gegen die verschiedenen Isolate geprüft und eine Kreuzneutralisation bewertet. Das Serum-IDT (MSV) zeigte generell eine begrenzte Neutralisation gegen die heterologen PPV-Isolate. Des Weiteren ergab die Untersuchung, dass alle Seren gegen das Isolat PPV-27a als Testvirus einen geringeren Neutralisationstiter aufwiesen als gegen die anderen Isolate. Interessanterweise wurde PPV-27a durch homologe Antiseren deutlich schlechter neutralisiert als alle anderen getestete Viren. Dieser offensichtliche „Immune Escape“ wurde bei den Seren aller beiden Kaninchen und aller drei Sauen gesehen. Die experimentellen Infektionen erfolgten bei 12 tragenden Jungsauen am 40. Trächtigkeitstag (3 Tiere pro Isolat PPV-143a, PPV-27a, PPV-NADL-2, PPV-IDT [MSV]). Es konnten neben dem Serum der infizierten Sauen fetale Gewebeproben von Lunge und Niere sowie Nabelvenenblut von insgesamt 157 Feten aus diesen Trächtigkeiten untersucht werden. Zur Antikörperbestimmung wurde der HAH-Test angewendet. Spezifische Antikörper konnten bei den Feten jeder Infektionsgruppe (PPV-143a, PPV-27a, PPV-IDT [MSV]) und PPV-NADL-2) detektiert werden. Somit konnte eine transplazentare Übertragung für alle PPV-Isolate gezeigt werden. Der Antigennachweis erfolgte durch Untersuchung der Hämagglutination aus dem Gewebe beziehungsweise nach Anzucht des Erregers in Zellkultur durch Bewertung des cytopathischen Effekts und Bestätigung durch direkte Immunfluoreszenz. Der Virusnachweis gelang ausschließlich bei den Feten der Gruppe Sauen die mit PPV-27a infiziert wurden. Die fetale Mortalitätsrate der Feten der Infektionsgruppe PPV-27a lag bei 85 % und war signifikant höher im Vergleich zu den anderen Infektionsgruppen (5-18 %). Schlussfolgernd konnte in vivo lediglich für PPV-27a eine Virulenz nachgewiesen werden. In vitro zeigte sich nur für PPV-27a ein differenziertes Kreuzneutralisations-Verhalten. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Isolat PPV-27a tasächlich eine neue antigene Variante des porzinen Parvovirus darstellt, gegen die derzeit verfügbare Impfstoffe möglicherweise nur unvollständig schützen.

Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der antigenen Eigenschaften aktueller Isolate (PPV-143a und PPV-27a) des porzinen Parvovirus (PPV). Des Weiteren sollten die Virulenzeigenschaften dieser Isolate sowie zweier Virusstämme (PPV-NADL-2 und PPV-IDT [Master Seed Virus]), die zur Produktion von inaktivierten Vollvirus-Vakzinen genutzt werden, bestimmt werden. In der in vitro-Studie wurden die untersuchten PPV-Isolate sowie ein weiteres Isolat (PPV-Challenge [Engl.]) zur Herstellung von Hyperimmunseren im Kaninchen und - nach experimenteller Infektion von Sauen (s.u.) – zur Herstellung von Postinfektionsseren genutzt. Die Seren wurden im Neutralisationstest gegen die verschiedenen Isolate geprüft und eine Kreuzneutralisation bewertet. Das Serum-IDT (MSV) zeigte generell eine begrenzte Neutralisation gegen die heterologen PPV-Isolate. Des Weiteren ergab die Untersuchung, dass alle Seren gegen das Isolat PPV-27a als Testvirus einen geringeren Neutralisationstiter aufwiesen als gegen die anderen Isolate. Interessanterweise wurde PPV-27a durch homologe Antiseren deutlich schlechter neutralisiert als alle anderen getestete Viren. Dieser offensichtliche „Immune Escape“ wurde bei den Seren aller beiden Kaninchen und aller drei Sauen gesehen. Die experimentellen Infektionen erfolgten bei 12 tragenden Jungsauen am 40. Trächtigkeitstag (3 Tiere pro Isolat PPV-143a, PPV-27a, PPV-NADL-2, PPV-IDT [MSV]). Es konnten neben dem Serum der infizierten Sauen fetale Gewebeproben von Lunge und Niere sowie Nabelvenenblut von insgesamt 157 Feten aus diesen Trächtigkeiten untersucht werden. Zur Antikörperbestimmung wurde der HAH-Test angewendet. Spezifische Antikörper konnten bei den Feten jeder Infektionsgruppe (PPV-143a, PPV-27a, PPV-IDT [MSV]) und PPV-NADL-2) detektiert werden. Somit konnte eine transplazentare Übertragung für alle PPV-Isolate gezeigt werden. Der Antigennachweis erfolgte durch Untersuchung der Hämagglutination aus dem Gewebe beziehungsweise nach Anzucht des Erregers in Zellkultur durch Bewertung des cytopathischen Effekts und Bestätigung durch direkte Immunfluoreszenz. Der Virusnachweis gelang ausschließlich bei den Feten der Gruppe Sauen die mit PPV-27a infiziert wurden. Die fetale Mortalitätsrate der Feten der Infektionsgruppe PPV-27a lag bei 85 % und war signifikant höher im Vergleich zu den anderen Infektionsgruppen (5-18 %). Schlussfolgernd konnte in vivo lediglich für PPV-27a eine Virulenz nachgewiesen werden. In vitro zeigte sich nur für PPV-27a ein differenziertes Kreuzneutralisations-Verhalten. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Isolat PPV-27a tasächlich eine neue antigene Variante des porzinen Parvovirus darstellt, gegen die derzeit verfügbare Impfstoffe möglicherweise nur unvollständig schützen.

In den humanen Leukozyten-Antigenen (HLA) wird die wichtigste genetische Ursache von rheumatoider Arthritis gesehen. Es wurden bisher mehrere Mechanismen beschrieben, wie diese HLA-Moleküle die Entstehung und den Verlauf der Erkrankung beeinflussen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die differentielle Expression von HLA-DRB-Genen in unterschiedlichen Antigen-präsentierenden Zellen als möglicher Mechanismus untersucht. Dabei wurden strukturelle Unterschiede zwischen den Promotoren des krankheitsassoziierten HLA-DR4-Haplotyps und den neutralen Haplotypen DR7 und DR9 eingehender betrachtet. Allen drei Haplotypen ist gemein, daß sie das DRB4-Gen als zweites funktionelles DRB-Gen tragen, wobei das DRB4-Gen entweder den DRB4A oder den -B-Promotor besitzt. Um den Einfluß einzelner Promotorelemente auf die mit dem Luziferase-Assay bestimmten Transkriptionsaktivitäten näher zu untersuchen, wurde mit Hilfe der surface plasmon resonance die Bindung der Transkriptionsfaktoren aus den Zellkernlysaten von der humanen Monozytenzellinie THP-1 und von der humanen B-Lymphom-Zellinie BJAB an die unterschiedlichen S-, X-, Y-, CCAAT- und TATA-Boxen analysiert. Es konnte gezeigt werden, daß die unterschiedliche Expression von DRB4A und DRB4B durch die ubiquitäre TATA-Box vermittelt wird. Dagegen wurde die INF-gamma-Stimulation der HLA-DR-Expression von THP-1- aber auch von BJAB-Zellen durch die für die HLA-DR-Promotoren spezifische X-Box vermittelt. Bei der Analyse von DR4-, DR7- und DR9-positiven Patienten einer bereits gut charakterisierten RA-Kohorte stellte sich heraus, daß der DRB4B-Promotor, welcher im Vergleich zu DRB4A eine höhere transkriptionelle Aktivität besitzt, mit einem schweren Krankheitsverlauf assoziiert ist, so daß eine erhöhte HLA-DR-Expression den Krankheitsverlauf negativ zu beeinflussen scheint. / Disease associated human leukocyte antigen (HLA) genes have been identified in humans where they are assumed to promote the susceptibility and/or progression of rheumatoid arthritis. Several mechanisms have been described how these HLA haplotypes impact on the disease. Among them the differential expression of HLA-DRB molecules in different types of antigen-presenting cells, which was investigated here in detail. The promoters of the disease associated HLA-DR4 to the neutral DR7 and DR9 haplotypes were analyzed for sequence polymorphisms resulting in functional differences. All three haplotypes carry as a second functional DRB gene the DRB4 gene, which is regulated by the DRB4A or -B promoter. To determine the impact of the promoter elements on the transcriptional activities measured by luciferase assay the surface plasmon resonance technology was employed. To this end, nuclear extracts from the monocytic cell line THP-1 and from the B lymphoma cell line BJAB were used to analyze their binding to the various S-, X-, Y-, CCAAT-, and TATA boxes. It could be demonstrated that the differential expression of DRB4A and -B was regulated via the ubiquitous TATA box. By contrast, the INF-gamma stimulation of HLA expression in THP-1 and BJAB was mediated via the unique X box. Analyzing the DR4, DR7 and DR9 positive patients of an RA cohort, the DRB4B promoter, which has a higher transcriptional activity than the DRB4A promoter, is associated with radiographic progression of RA. This data is thus indicative of an impact of elevated HLA-DR expression on the progression of the disease.