Identification and Characterization of the Moraxella catarrhalis IgD-binding Protein MID

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Moraxella catarrhalis är en human luftvägsbakterie som ofta koloniserar de övre luftvägarna och som orsakar mellanöroninfektion hos barn. Bakterien associeras även med bihåleinfektion, laryngit och nedre luftvägsinfektioner främst hos vuxna med underliggande sjukdomar som kronisk obstruktiv lugninflammation. Forskningen fokuserar främst på moraxellas ytexponerade antigener för att kunna tillverka ett framtida vaccin. MID är en adhesin som binder både membranbundet och lösligt IgD på ett icke-immunt sätt. Membranproteinet MID isolerades genom solubilisering i den zwitterjoniska detergenten Empigen och renades sedan med hjälp av jonbyteskromatografi och gelfiltrering. Mid genen klonades och det 2139 aminosyror långa proteinet betedde sig som en multimer under nativa förhållanden. Vi har undersökt förekomsten av MID i 91 kliniska isolat och 7 referens-stammar. Den konserverade mid genen fanns i alla stammar, men proteinuttrycket varierade något oberoende av varifrån stammarna var isolerade eller deras geografiska ursprung. Vi har också visat att mid genen reglerades av fasvariation styrd av en poly(G)-box inom genens läsram. Vi lyckades kartlägga det membranbundna MID proteinet med hjälp av guldinmärkta specifika antikroppar i transmissions elektronmikroskopi (TEM). MID har en 100 nm lång fibrillär struktur med en kompakt globulär domän längst ut på stjälken som svarar för både IgD-bindning och adhesiva egenskaper. Vi har dessutom visat att MID är en multimer som består av trimerer, tetramerer och pentamerer. Genom sekvensanalys har vi även visat att MID är ett autotransport protein som tillhör den Oligomeriska coiled-coilade adhesin (Oca) familjen. Slutligen har vi identifierat adducin, ett membranprotein som finns i humana röda blodkroppar, som receptor för den adhesiva domänen MID764-913. Denna binding är grundläggande för den hemagglutinerande förmågan hos M. catarrhalis. Identifikation och karakterisering av yttermembranproteinet MID är ett betydelsefullt bidrag rörande mikrobiell patogenes. Artiklarna inkluderade i denna avhandling beskriver utbredning, genreglering, domänstrukturella uppbyggnaden och receptor-specificiteten av MID.