S'abonner

Fold stability during endolysosomal acidification is a key factor for allergenicity and immunogenicity of the major birch pollen allergen - 05/05/16

Doi : 10.1016/j.jaci.2015.09.026 
Yoan Machado, MSc a, Regina Freier, MSc a, Sandra Scheiblhofer, PhD a, Theresa Thalhamer, PhD a, Melissa Mayr, BSc a, Peter Briza, PhD a, Sarina Grutsch, PhD b, Linda Ahammer, MSc b, Julian E. Fuchs, PhD c, Hannes G. Wallnoefer, PhD c, Almedina Isakovic, MSc a, Vera Kohlbauer, MSc a, Arthur Hinterholzer, BSc a, Markus Steiner, MSc a, Martin Danzer, MSc d, Jutta Horejs-Hoeck, PhD a, Fatima Ferreira, PhD a, Klaus R. Liedl, PhD c, Martin Tollinger, PhD b, Peter Lackner, PhD a, Christopher M. Johnson, PhD e, Hans Brandstetter, PhD a, Josef Thalhamer, PhD a, Richard Weiss, PhD a,
a Department of Molecular Biology, University of Salzburg, Salzburg, Austria 
b Center of Molecular Biosciences & Institute of Organic Chemistry, University of Innsbruck, Innsbruck, Austria 
c Center of Molecular Biosciences & Institute of General, Inorganic and Theoretical Chemistry, University of Innsbruck, Innsbruck, Austria 
d Austrian Red Cross, Blood Transfusion Service for Upper Austria, Linz, Austria 
e MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, United Kingdom 

Corresponding author: Richard Weiss, PhD, University of Salzburg, Department of Molecular Biology, Salzburg, Austria.

Abstract

Background

The search for intrinsic factors, which account for a protein's capability to act as an allergen, is ongoing. Fold stability has been identified as a molecular feature that affects processing and presentation, thereby influencing an antigen's immunologic properties.

Objective

We assessed how changes in fold stability modulate the immunogenicity and sensitization capacity of the major birch pollen allergen Bet v 1.

Methods

By exploiting an exhaustive virtual mutation screening, we generated mutants of the prototype allergen Bet v 1 with enhanced thermal and chemical stability and rigidity. Structural changes were analyzed by means of x-ray crystallography, nuclear magnetic resonance, and molecular dynamics simulations. Stability was monitored by using differential scanning calorimetry, circular dichroism, and Fourier transform infrared spectroscopy. Endolysosomal degradation was simulated in vitro by using the microsomal fraction of JAWS II cells, followed by liquid chromatography coupled to mass spectrometry. Immunologic properties were characterized in vitro by using a human T-cell line specific for the immunodominant epitope of Bet v 1 and in vivo in an adjuvant-free BALB/c mouse model.

Results

Fold stabilization of Bet v 1 was pH dependent and resulted in resistance to endosomal degradation at a pH of 5 or greater, affecting presentation of the immunodominant T-cell epitope in vitro. These properties translated in vivo into a strong allergy-promoting TH2-type immune response. Efficient TH2 cell activation required both an increased stability at the pH of the early endosome and efficient degradation at lower pH in the late endosomal/lysosomal compartment.

Conclusions

Our data indicate that differential pH-dependent fold stability along endosomal maturation is an essential protein-inherent determinant of allergenicity.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Key words : Allergic sensitization, Bet v 1, structural stability, endolysosomal degradation, antigen processing and presentation, molecular allergology

Abbreviations used : CD, DSC, FTIR, moDC, NMR, RBL, SEC-MALS


Plan


 Supported by the Austrian Science Fund (FWF), projects #P26997 and #W01213.
 Disclosure of potential conflict of interest: Y. Machado, R. Freier, and J. Thalhamer have received research support from the Austrian Science Fund FWF (W01213). S. Scheiblhofer, K. R. Liedl, and R. Weiss have received research support from the Austrian Science Fund FWF (P26849). The rest of the authors declare that they have no relevant conflicts of interest.


© 2015  The Authors. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 137 - N° 5

P. 1525-1534 - mai 2016 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • IL-25/IL-33–responsive TH2 cells characterize nasal polyps with a default TH17 signature in nasal mucosa
  • Emily P.S. Lam, Harsha H. Kariyawasam, Batika M.J. Rana, Stephen R. Durham, Andrew N.J. McKenzie, Nicholas Powell, Nara Orban, Melissa Lennartz-Walker, Claire Hopkins, Sun Ying, Joanne Rimmer, Valerie J. Lund, David J. Cousins, Stephen J. Till
| Article suivant Article suivant
  • Persistence and evolution of allergen-specific IgE repertoires during subcutaneous specific immunotherapy
  • Mattias Levin, Jasmine J. King, Jacob Glanville, Katherine J.L. Jackson, Timothy J. Looney, Ramona A. Hoh, Adriano Mari, Morgan Andersson, Lennart Greiff, Andrew Z. Fire, Scott D. Boyd, Mats Ohlin

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.