Titelaufnahme

Titel
High resolution x-ray structures of allergens for designing hypoallergenic derivatives for specific immunotherapy / Venkata Siva Charan Devanaboyina
Weitere Titel
High resolution x-ray structures of allergens for designing hypoallergenic derivatives for specific immunotherapy
Verfasser/ VerfasserinDevanaboyina, Venkata Siva Charan
Begutachter / BegutachterinKeller, Walter ; Zangger, Klaus
Erschienen2009
Umfang93 Bl. : Zsfassung ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2009
Anmerkung
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Hochauflösung / Kristallstrukturen / Allergene / Immuntherapie
Schlagwörter (EN)High-resolution / crystal structure / allergen / immunotherapy
Schlagwörter (GND)Allergen / Röntgenkristallographie / Immuntherapie
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-403 Persistent Identifier (URN)
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High resolution x-ray structures of allergens for designing hypoallergenic derivatives for specific immunotherapy [11.6 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

IgE-vermittelte Typ-I-Allergien sind eines der wichtigsten Gesundheitsprobleme in den Industrienationen, wo sie fast 25% der Bevölkerung betreffen. Die einzige kausale Behandlung von Typ-I-Allergien ist die spezifische Immunotherapie (SIT). Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der strukturellen Charakterisierung des Gruppe-3-Hauptallergens Phl p 3. Mit Hilfe des Vergleichs struktureller Eigenschaften mit verwandten, kreuzreaktiven Allergenen und nicht-kreuzreaktiven Allergenen wurden strukturelle Epitope des Phl p 3 abgrenzend beschrieben. Im Zuge der in-silico-Epitop-Vorhersage wurde eine neuartige Strategie zur Berücksichtigung immunologischer Daten verfolgt, wodurch die Genauigkeit der Vorhersagen gesteigert werden konnte. Mittels dieser Methode wurden zwei konformationelle Epitope mit lösungsmittelzugänglichen Oberflächen von ca. 500 Å2 lokalisiert und innerhalb dieser Regionen einzelne Aminosäure-Reste mit einer möglichen Schlüsselrolle identifiziert. Eine nichtmeroedrische Verzwillingung wurde bereits während des Kristallwachstums beobachtet und die entsprechenden Beugungsbilder wiesen ebenfalls auf das Vorhandensein eines zweiten Kristallgitters hin. Zahlreiche Kristalle wurden getestet und Datensammlungen vollführt um einen Datensatz ohne Verzwillingungs-Effekte zu erhalten. Zusätzlich zur Verzwillingung wurde Pseudotranslation entlang der c-Achse beobachtet - ein Phänomen dass bekanntermaßen die Strukturverfeinerung behindern kann. Ein hochaufgelöster Datensatz (1.8 Å) ermöglichte dank der bei dieser Auflösung ausreichend großen Zahl unabhängiger Reflexe eine zufriedenstellende Verfeinerung. Es wurden dabei signifikante strukturelle Abweichungen zwischen den über Pseudotranslation verknüpften Molekülen beobachtet, so dass ihre Modelle unabhängig voneinander erstellt werden mussten.

Zusammenfassung (Englisch)

IgE mediated Type I allergies represent a major health concern in the industrialized countries as they affect almost 25% of the population. Sensitized atopic individuals on re-exposure to an allergen suffer from rhinoconjunctivitis, dermatitis, bronchial asthma and life threatening anaphylactic shock. The only causative treatment for type I allergies is specific immunotherapy. This Ph.D thesis deals with the structural characterization of major group 3 allergen Phl p 3. With the help of comparison of structural features to related cross-reactive allergens and non cross-reactive allergens, structural epitopes have been delineated. In this work of in-silico prediction a novel strategy of including immunological data has been employed to increase the accuracy of the predictions. Based on these strategies two conformational epitopes having solvent accessible areas in range of 500 Å2 have been identified. Key residues have been identified in these epitopes for point mutations. Intact Phl p 3 with these point mutations will act as hypoallergenic derivative for specific immunotherapy. Non-merohedral twinning was observed during crystal growth, and subsequent diffraction patterns also indicated the presence of a second lattice in the crystal. Numerous crystals have been screened and data collection was performed to obtain a data set with no twinning effects. In addition to the twinning, pseudo-translation was observed along the c-axis. A high resolution data set (1.8 Å) lead to the satisfactory refinement due to the high amount of unique data generated at this resolution. We have observed gross deviations among pseudo-translated molecules, which had to modelled independently.

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