Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Identifizierung und Charakterisierung von Molekülen mit antimikrobieller Wirkung aus dem Nebenhoden von Kaninchen unter Verwendung eines proteomischen Ansatzes

Reddy KVR, Sukanya Deva, Clara Aranha, Mandar S. Patgaonkar und Gauri Bhonde

Antimikrobielle Peptide (AMPs) sind die Schlüsselkomponenten des angeborenen Immunsystems des Wirts und bilden die erste Verteidigungslinie des Wirts gegen eindringende Krankheitserreger. In der vorliegenden Studie wurden Versuche unternommen, AMPs zu identifizieren und zu charakterisieren, die in den epididymalen Epithelzellen (EPECs) des Kaninchens Oryctologus cuniculus synthetisiert werden. Die Ex-vivo-Induktion von EPECs mit dem TLR-9-Liganden CpG-ODN-2006 führte zu einer Hochregulierung mehrerer AMPs. Diese Moleküle wurden in den Säureextrakten gepoolter epididymaler Gewebehomogenate mithilfe eines proteomischen Ansatzes (Ultrafiltration, Kationenaustauschchromatographie, RP-HPLC, Far Western Blotting – FWB, 2D-PAGE und MALDI-TOF-MS) identifiziert. Die gepoolte RP-HPLC-Fraktion (Peaks 1–5), benannt als Rabbit Epididymal Secretory Antimicrobial Protein (RESAMP), zeigte Aktivität gegen mehrere Krankheitserreger. Die Ergebnisse von FWB, 2D-PAGE und MALDI-TOF-MS zeigten, dass von den etwa 19 identifizierten Proteinen vier Proteinsequenzen (Hämoglobin-α/β-Untereinheiten, Transthyretin und Calreticulin) mit HIV-Antigenen (gp120, gp17, gp41, p24) reagierten. Eine der vier Sequenzen (VLSHHFGKEFTPQVQ) zeigte eine Homologie von >90 % mit dem Hämoglobin-β-Protein. Ein 29-Mer-Peptid mit der VLSHHFGKEFTPQVQ-Sequenz wurde als Kaninchen-Epididymalhämoglobin-beta (REHbβP) bezeichnet. Das synthetisierte Peptid wies den höchsten probability based Mowse Score (PBMS) auf und zeigte eine gute bakterizide Wirkung (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes und Candida albicans). REHbβP zeigte keine Zytotoxizität gegenüber menschlichen Endozervixzellen (End1/E6E7) und Kaninchenerythrozyten. Immunfluoreszenzergebnisse zeigten, dass REHbβP in den Stereozilien des Nebenhodens und auf dem Akrosom ejakulierter Kaninchenspermien lokalisiert war. Nach bestem Wissen und Gewissen ist dies die erste Studie, die den Nachweis von AMPs im Nebenhoden von Kaninchen beschreibt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vorliegende Studie darauf schließen, dass aus EPECs gewonnenes REHbβP therapeutisches Potenzial bei der Steuerung des reproduktiven Wohlbefindens von Menschen und Tieren haben könnte.