NKFI-EPR:Cloning and characterisation of the rabbit neonatal FC receptor
Cloning and characterisation of the rabbit neonatal FC receptor
Principal investigator Hiripi, László
Title in Hungarian A nyúl neonatális FC receptor klónozása, jellemzése
Title in English Cloning and characterisation of the rabbit neonatal FC receptor
Keywords in Hungarian Fc receptor, nyúl, szikzacskó, IgG,
Keywords in English Fc receptors, rabbit, yolk-sac, IgG
Animal breeding (Council of Complex Environmental Sciences) 35 %
Molecular biology (Council of Medical and Biological Sciences) 35 %
Immunology (Council of Medical and Biological Sciences) 30 %
Participants Balogh, Lajos
Catunda Lemos, Ana Paula
Mayer, Balázs
FTE (full time equivalent) 1.76
A legjelentősebb és egyben a vérplazmában legnagyobb mennyiségben jelen lévő immunoglobulin az IgG-védelmet biztosít a vírusok , baktériumok, valamint parazitás fertőzések ellen. Az anyai immunitás átadása az újszülött állatokba és az IgG katabolizmusának meglehetősen különböző funkcióját ugyanaz a molekula, a neonatális Fc receptor látja el. A receptor egy heterodimer molekula. Nehéz lánca a sejtmembránhoz kötött, ehhez kapcsolódik a béta-2 mikroglobulin, a molekula „könnyű lánca”. A receptor–IgG kapcsolódása az eddigi ismeretek szerint szigorúan pH függő. A kötődés alacsony pH mellett történik, és semleges körülmények között történik meg a disszociáció. A jelenlegi pályázatban a házinyúl FcRn klónózását, valamint jellemzését szeretnénk elvégezni. A klónozást következően az FcRn molekula sejtszintű lokalizációját mutatjuk be a nyúlban. A vizsgálatokhoz „in situ” hibiridizációs technikát használnánk. A receptor molekuláris jellemzését követően az IgG-FcRn kötés kinetikai vizsgálatait tervezzük elvégezni, Surface Plasmon Resonance Spektroszkópiával. A nyúl hasonlóan az emberhez az anyai immunitást az utódnak kizárólag a placentán keresztül adja át. Így modellállatként az FcRn vizsgálatok nyúlban fontos adatokat szolgáltatnak az emberi IgG transzportra vonatkozóan is.
IgG is the most important and abundant immunoglobulin in mammals. IgG protect against viral bacterial and parasital infections. Multiple functions have been shown for neonatal Fc receptor. FcRn mediates maternal transfer of immunoglobulins to offsprings and responsible for the maintenance of serum IgG levels in the endothelial cells.
FcRn consist of a heterodimer of an integral membrane protein and beta-2 microglobulin.
FcRn binds IgG in a strictly pH-dependent manner. Binding occurs at mildly acidic pH while there is a dissociation at neutral pH.
Our aim is to clone and characterize the rabbit neonatal Fc receptor. Subsequent investigations would show the exact cellular localisation of FcRn in rabbit tissues using „in situ” hybridisation. Kinetic studies of the IgG-FcRN binding are planned to carry out by Surface Plasmon Resonance Spectroscopy. In the rabbit similarly to human passive immunity is transferred exclusively across the placenta so FcRn studies in rabbits are important as models for human IgG metabolism.
Az emlősök szervezetében található immunglobulinok közül legjelentősebb az IgG, mely a fertőzésekkel szemben biztosít védelmet. A neonatális Fc receptor (FcRn) dimer molekula, nehéz lánca az MHC-I osztályú fehérjékhez tartozik. A molekula részt vesz az anyai IgG utódoknak történő átadásában, a szérum IgG szintjének fenntartásában, és az immunválaszban –fagocitózisban és antigén prezentációban. A főemlősökhöz hasonlóan nyúlban az anyai immun transzport folyamatok a magzati korban történnek a szikzacskón keresztül. Bár a nyúlban a transzport folyamatát már vizsgálták, a receptor molekulát még nem klónozták és jellemezték. Hogy pontosan megértsük a nyúlban, mint modellállatban az FcRn működését RACE PCR-el klónoztuk a nyúl FcRn nehéz láncát és jellemeztük. Megállapítottuk, hogy nagy hasonlóságot mutat az ismert emlős ortológokhoz. Részletesen vizsgáltuk a gén expresszióját a placentában, az amnionban és a szikzacskóban. A receptor megjelenik a placenta kapilláris endotél sejtjeiben és a szikzacskó endoderm sejtek apikális régiójában. RNS szinten kimutattuk jelenlétét monocitákban és makrofágokban is. Megállapítottuk, hogy a nyúl FcRn pH függő módon működik. A fenti vizsgálatok igazolják, hogy az általunk klónozott és jellemzett receptor a nyúl FcRn.
IgG is the most important immunoglobulin in mammals. IgG protects against infections. The neonatal Fc receptor (FcRn) is a dimer its heavy chain is similar in structure to MHC class I proteins. Multiple functions have been shown for neonatal Fc receptor, as it mediates maternal transfer of IgG to offsprings, responsible for the maintenance of serum IgG level and plays an important role in immune respons-phagocytosis and antigen presentation. Like primates, rabbit maternal IgG transport occurs during the fetal life and mediated by the FcRn through the yolk sac. Although, there were several studies in analyzing IgG transport in rabbit yolk sac, the rabbit FcRn has not been cloned and analyzed so far. In order to have a better understanding in this valuable model, first we cloned the rabbit FcRn using RACE PCR and found that the coding region of the rabbit FcRn alpha-chain shows high similarity to the other mammalian orthologues. We also characterized the rabbit FcRn by detecting its expression in monocytes, macrophages, fetal placenta, yolk sac and amnion, though this last one presented less FcRn expression, by RT-PCR. We detected this receptor in the endothelial cells of the placental capillaries as well as in the apical region of endoderm cells in the yolk sac. We found that the rabbit FcRn, binds IgG in a pH dependent manner, like its other mammalian FcRns. These results confirm that the rabbit Fc receptor in the rabbit yolk sac is a bona fide FcRn receptor.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=68126
Lemos Ana Paula Catunda, Judit Cervenak, Orsolya Hoffmann, Anita Farkas, László Hiripi, Imre Kacskovics: Cloning and characterization of the rabbit neonatal Fc receptor, jelenleg kézirat (Molecular Immunology), 2011
BÖSZE, Zsuzsanna; KACSKOVICS, Imre; CERVENAK, Judit; HIRIPI, László; BENDER, Balázs: TRANSGENIC ANIMAL WITH ENHANCED IMMUNE RESPONSE AND METHOD FOR THE PREPARATION THEREOF, WO/2008/062383, 2008
Catunda APC, Cervenak J, Hoffmann O, Farkas A, Hiripi L, Kacskovics I: Cloning and characterization of the rabbit neonatal Fc receptor, 32nd Conference for the International Society for Animal Genetics, Edinburgh, 2010
Lemos APC, Hoffmann O, Hiripi L, Cervenak J, Kacskovics I, Bősze Zs: A nyúl neonatális Fc receptor génjének izolálása és jellemzése, VIII. Magyar Genetikai Kongresszus és XV. Sejt- és Fejlődésbiológiai Napok, 2009
Lemos APC, Hoffmann O, Hiripi L, Cervenak J, Kacskovics I, Bősze Zs: A nyúl neonatális Fc receptor génjének izolálása és jellemzése, II. Gödöllői Állattenyésztési Tudományos Napok, 2009
Hiripi L, Negre D, Cosset FL, Kvell K, Czömpöly T, Baranyi M, Gócza E, Hoffmann O, Bender B, Bosze Z.: Transgenic rabbit production with simian immunodeficiency virus-derived lentiviral vector, Transgenic Res. 19(5):799-808., 2010
Hoffmann O, Kacskovics I, Bősze Zs, Hiripi L: A nyúl neonatális Fc receptor klónozása és jellemzése, Szent-István Egyetem, PhD fórum, 2009