Toxoplasma gondii GRA1 proteininin tanımlanması: aşı çalışmalarındaki yeri
Toxoplasma gondii GRA1 protein characterization: its value in vaccine development
Yazar: MERT DÖŞKAYA
Danışman: PROF.DR. YÜKSEL GÜRÜZ
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Parazitoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Parazitoloji = Parasitology

Özet:
TOXOPLASMA GONDII GRA1 PROTE N N N TANIMLANMASI:AŞI ÇALIŞMALARINDAK YERMert DÖŞKAYAGRA1, Toxoplasma gondii'nin yoğun granül organelinden salgılandığıgösterilmiş bir proteindir. Bu çalışmada rekombinant GRA1 proteininin tanımlanmasısonrasında, GRA1 kökenli üç tip aşı adayının BALB/c farelerde oluşturduğu immunyanıt ve letal toxoplasmosise karşı koruma gücünün değerlendirilmesi amaçlanmıştır.Yapılan çalışmalarda rekombinant GRA1 proteininin katlanan, 24kD molekülerbüyüklükte, immunojenliği yüksek bir protein olduğu görülmüştür. Aşı çalışmasında,vahşi tip GRA1 DNA aşı adayı (CMV/vt-GRA1), memeli hücreye kodon optimizeedilen GRA1 DNA aşı adayı (CMV/ko-GRA1) ve rekombinant GRA1 proteinininProvax ile adjuvante edildiği aşı adayı (rGRA1-Provax) kullanılmıştır. CMV/ko-GRA1 ekspresyon seviyesinin CMV/vt-GRA1'e göre daha iyi olduğu HEK 293hücrelerde saptanmıştır. Bütün aşı adaylarının farelerde kuvvetli humoral immunyanıt oluşturduğu, ancak rGRA1-Provax aşısı ve DNA aşılarının her iki IgG antikoralt grubunu uyarmasına rağmen rGRA1-Provax aşısının IgG1 yönüne polarize olduğu,DNA aşılarının ise daha çok IgG2a yönüne polarize oldukları görülmüştür. Hücreselimmunite çalışmalarında denenen tüm aşı adaylarının farelerde kuvvetli lenfositproliferasyonu ve interferon-gamma oluşumunu uyardığı, bu özelliğin rGRA1-Provaxaşısında çok belirgin olduğu izlenmiştir. Koruyucu etkinin araştırılması için aşılananfareler letal doz T. gondii RH suşu takizoitleri ile enfekte edilmiş, bunlar içinde enuzun koruma rGRA1-Provax ile sağlanmıştır. Özetle test edilen üç aşı içinde en iyi aşıadayının rGRA1-Provax aşısı olduğu ve CMV/ko-GRA1 DNA aşısının da CMV/vt-GRA1 DNA aşısına göre daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Bu çalışmada T.gondii'ye ait bir gen ilk defa kodon-optimize edilerek GRA1 DNA aşı adayı olarakkullanılmıştır. Ayrıca rekombinant GRA1 proteininin ilk defa bir adjuvan eşliğindeaşı adayı olarak oluşturduğu immunite ve letal toxoplasmosise karşı sağladığı korumaaraştırılmıştır.

Abstract:
TOXOPLASMA GONDII GRA1 PROTEIN CHARACTERIZATION:ITS VALUE IN VACCINE DEVELOPMENTMert DÖŞKAYAGRA1 is a protein secreted from the dense granule organelle of Toxoplasmagondii. Our aim was to characterize recombinant GRA1 protein and evaluate theimmunogenicity and protection potency of GRA1 derived vaccine candidates inBALB/c mice against lethal toxoplasmosis. Results showed that recombinant GRA1protein is folded, has a 24kD molecular weight and highly immunogenic. During thevaccination study, a wild type GRA1 DNA vaccine (CMV/wt-GRA1), a GRA1 DNAvaccine codon optimized for expression in mammalian cells (CMV/co-GRA1), and aGRA1 recombinant protein vaccine adjuvanted with Provax (rGRA1-Provax) wereused. Protein expression level of CMV/co-GRA1 was better than CMV/wt-GRA1 inHEK 293 cells. In mice, all vaccines induced a strong humoral response, whilerGRA1-Provax and DNA vaccines induced both subgroup IgG antibodies in whichrGRA1-Provax was polarized towards IgG1 antibody and DNA vaccines werepolarized towards IgG2a antibody. On the cellular immune response, a stronglymphocyte proliferation and interferon-gamma production was achieved in allvaccinated mice groups in which rGRA1-Provax vaccinated group showed the highestresponse. All vaccinated mice groups were challenged with lethal doses of T. gondiiRH strain tachyzoites and rGRA1-Provax achieved the highest prolonged survival.Overall, rGRA1-Provax vaccine is the best vaccine candidate against toxoplasmosisand CMV/co-GRA1 is a more potent vaccine than CMV/wt-GRA1. In the presentstudy, a T. gondii gene was codon-optimized first time and used as a GRA1 DNAvaccine candidate. Moreover, an adjuvanted recombinant GRA1 protein vaccinecandidate?s immunogenecity and protection potency against lethal toxoplasmosiswere evaluated the first time.