Herstellung von monoklonalen Antikörpern gegen die pathologische Isoform des Prionproteins

Petsch, Benjamin GND

Ziel dieser Arbeit war es, monoklonale Antikörper mit hoher Spezifität für das Prionprotein herzustellen. Hierfür wurde eine Vielzahl von Immunisierungsprotokollen einschließlich Tolerisierungsversuchen angewendet, um eine spezifische humorale anti-Prion Antwort zu induzieren. Erstmals wurde in dieser Untersuchung Natriumphosphorwolframsäure-gefälltes, hoch angereichertes pathologisches Prionprotein PrPSc für die Immunisierung eingesetzt. Insgesamt konnten bisher acht monoklonale Antikörper mit Hilfe biochemischer und immunologischer Methoden näher charakterisiert werden. Weitere Hybridome werden zum Zeitpunkt des Verfassens dieser Arbeit noch untersucht. Bei allen verwendeten Methoden zur Charakterisierung der Eigenschaften fiel ein monoklonaler Antikörper (W226) durch seine herausragende Bindungsfähigkeit und seine universelle Verwendung in verschiedensten Nachweismethoden auf. Für diesen Antikörper konnte in BIAcore-Analysen gegenüber rekombinantem Mausprotein die sehr hohe Affinität von 523 pM festgestellt werden. Zudem wurde gezeigt, dass dieser Antikörper in der Lage war das pathologische Prionprotein PrPSc in permanent infizierten Zellen dauerhaft zu eliminieren. Die Abwesenheit des PrPSc konnte in Übertragungsexperimenten unter Verwendung von besonders sensitiven transgenen Mäusen mit der Abwesenheit von Infektiosität korreliert werden. Weiterhin konnten zwei monoklonale Antikörper (W261, W140) identifiziert werden, die ausschließlich mit der pathologischen Form PrPSc des Prionproteins, nicht jedoch mit der zellulären Isoform PrPc reagieren. Die Generierung dieser beiden Antikörper stellt einen entscheidenden Fortschritt zur Unterscheidung der auf Aminosäureebene identischen Isoformen des Prionproteins dar. Für den Antikörper W261 konnte exemplarisch gezeigt werden, dass er nicht nur Selektivität gegenüber dem als Immunogen verwendeten Mausprionprotein besitzt, sondern darüber hinaus mit allen getesteten pathologischen Prionproteinen spezifisch reagiert. Es konnte gezeigt werden, dass dieser Antikörper spezifisch die pathologischen Isoformen von Scrapie bei Maus, Hamster und Schaf sowie der chronisch zehrenden Krankheit (CWD) der Weißwedelhirsche und die genetische, sporadische und varianten Formen der Creutzfeld-Jacob Krankheit (CJD) des Menschen erkennt. Hinsichtlich einer Nutzbarkeit für die diagnostische Anwendung bei Prionenerkrankungen konnte in Kooperation gezeigt werden, dass der monoklonale Antikörper W261 als Fangantikörper in einem Sandwich-ELISA eingesetzt werden konnte. In dieser Arbeit konnte somit gezeigt werden, dass konformationelle Marker zur Diagnostik und zur Untersuchung der Biologie dieser Proteinfehlfaltungserkrankung hergestellt und verwendet werden können.

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Petsch, Benjamin: Herstellung von monoklonalen Antikörpern gegen die pathologische Isoform des Prionproteins. Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Fakultät für Biologie 2008.

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