Identification and characterization of an axoneme associated protein in Giardia lamblia

Abstract

[한글]

람블편모충 (Giardia lamblia)은 오염된 음식 및 물 등을 통해 인체에 질병을 일으키는 병원성 원충으로 선진국에서 주요 병원체중 하나로 관리하고 있다. 실험관 내에서 배양하는 람블편모충 영양형을 배지의 조건을 바꿔 포낭으로 전환하는 피낭유도과정을 실행하여 람블편모충 세포추출물을 준비하고 이추출물을 항원으로 하는 5종류의 단클론항체를 얻었다. 그리고 람블편모충에 대한 단클론항체를 사용하여 이 원충의 항원성단백질을 확인하였다. 단클론항체로 람블편모충 expression library의 immunoscreening를 통해서 면역반응성을 보이는 클론들이 축사 결합 단백질 집단(Giardia axoneme-associated protein, GASP)에 속하는 GASP115, GASP138, GASP180의 유전자의 일부분임을 제시하였다. 이중 중복되어 확인된 GASP의 항원결정부위를 확인하기 위해서 3,120bp의 GASP115 ORF를 3부분으로 나누어 histidine으로 표지되는 재조합단백질들로 대장균에서 발현시켰다. 단클론항체를 이용한 재조합단백질들의 western blot 분석 결과, GASP115 C-terminus의 1,020bp 영역이 단클론항체에 대해 면역반응성을 보이는 것을 확인했다. GASP115의 세포내위치를 확인하기 위해서 영양형과 피낭유도과정중의 포낭에 단클론항체를 사용하여 면역형광검사를 수행했다. 면역형광검사를 수행한 결과, 피낭유도과정중 GASP115의 세포내 위치가 변화하는 것을 확인했다. 따라서 본 연구는 GASP115가 람블편모충에서 다량으로 존재하는 항원성 단백질임을 증명했으며 이를 통해 람블편모충 세포골격계를 이해하는데 기초자료로 이용될 수 있다고 본다

[영문]

Giardia lamblia, a protozoan causing diarrheal outbreaks via contaminated water, is one of the main pathogens monitored in developed countries. Using the monoclonal antibodies (mAb) against G. lamblia, I identified antigenic proteins of this protozoan. Through immunoscreening of G. lamblia expression library with mAbs, the immunoreactive clones were found to contain genes for a group of proteins belonging to GASP (Giardia axoneme-associated protein), GASP115, GASP138, and GASP180. In order to map the epitope region of GASP115, the corresponding open reading frame of 3,120 bps was dissected into three parts and expressed as recombinant proteins with histidine tags. Western blot analysis of these recombinant proteins with mAbs reacting with GASP115 indicated that 1,020 bps of the C-terminus of GASP115 showed immunoreactivity with the mAb. Intracellular location of GASP115 was examined both in trophozoites and encysting cells of G. lamblia by an immunofluorescence assay, indicating that location of GASP115 may vary during encystation. In this study demonstrates that GASP115 is an abundant and antigenic protein, and may contribute in understanding the cytoskeleton in G. lamblia.