Aufnahme und Präsentation von Glycolipiden und Analogen

Das Fehlen neuer Adjuvanzien für humane Anwendung schränkt die Entwicklung wichtiger Impfstoffe ein. Eine Gruppe möglicher Adjuvanzien stellt a-Galaktosylceramid (a-GalCer) und Glycolipid-Analogen dar. Diese werden von antigen-präsentierenden Zellen aufgenommen und auf einen speziellen Rezeptor, genannt CD1d, geladen, bevor sie einer einzigartigen Gruppe von natürlichen Killer-T-Zellen (NKT-Zellen) präsentiert werden, den invarianten NKT-Zellen (iNKT-Zellen). Diese sind in der Lage, als Antwort auf eine Stimulation sowohl pro- als auch anti-inflammatorische Cytokine zu produzieren, und daher für die Immunantwort gegen verschiedene Pathogene von Bedeutung. Das Labor von Prof. Vincenzo Cerundolo untersucht unterschiedliche und vielversprechende Glycolipid-Analoge im Hinblick auf mögliche Anwendungen für humane Impfstoffe. Das hier vorgeschlagene Projekt zielt darauf ab, die Mechanismen der Glycolipid- und Glycolipid-Analog-Aufnahme mittels TIRF-, konfokaler Laser-Scanning- und Elektronenmikroskopie zu charakterisieren. Dadurch werden Daten erhoben, welche die Dynamik der Bindung der jeweiligen Agonisten an zelluläre Membranen beschreiben und eine Unterscheidung zwischen Rezeptor-vermittelten Aufnahme und einer Einlagerung der Lipide in die Membran ermöglichen. Zusätzlich wird in humanen antigen-präsentierenden Zellen der Ort der Beladung von CD1d mit Hilfe eines neuen, in Prof. Cerundolos Labor vorhandenen Antikörpers gegen den mit a-GalCer beladenen Rezeptor bestimmt. Weiters erlauben die beschriebenen Experimente zum ersten Mal die Analyse der Prozessierung bakterieller Glycolipide. Dazu werden Stämme von Listeria monocytogenes aus dem Labor von Prof. Thomas Decker sowie Escherichia coli mit markiertem a-GalCer beladen und damit die Aufnahme, die Prozessierung und der Ort der Rezeptorbeladung untersucht. Neben den wichtigen wissenschaftlichen Erkenntnissen wird das Projekt dabei helfen, vielversprechende Adjuvanzien zu charakterisieren und darüber hinaus das Mausmodel für spätere vorklinische Untersuchungen zu beurteilen.