Published October 5, 2017
| Version v1
Publication
Open
A recombinant O-polysaccharide-protein conjugate approach to develop highly specific monoclonal antibodies to Shiga toxin-producing Escherichia coli O157 and O145 serogroups
Creators
- 1. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 2. National University of General San Martín
- 3. Instituto Tecnológico de Chascomús
Description
Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) is the major etiologic agent of hemolytic-uremic syndrome (HUS). The high rate of HUS emphasizes the urgency for the implementation of primary prevention strategies to reduce its public health impact. Argentina shows the highest rate of HUS worldwide, being E. coli O157 the predominant STEC-associated HUS serogroup (>70%), followed by E. coli O145 (>9%). To specifically detect these serogroups we aimed at developing highly specific monoclonal antibodies (mAbs) against the O-polysaccharide (O-PS) section of the lipopolysaccharide (LPS) of the dominant STEC-associated HUS serogroups in Argentina. The development of hybridomas secreting mAbs against O157 or O145 was carried out through a combined immunization strategy, involving adjuvated-bacterial immunizations followed by immunizations with recombinant O-PS-protein conjugates. We selected hybridoma clones that specifically recognized the engineered O-PS-protein conjugates of O157 or O145 serogroups. Indirect ELISA of heat-killed bacteria showed specific binding to O157 or O145 serogroups, respectively, while no cross-reactivity with other epidemiological important STEC strains, Brucella abortus, Salmonella group N or Yersinia enterocolitica O9 was observed. Western blot analysis showed specific recognition of the sought O-PS section of the LPS by all mAbs. Finally, the ability of the developed mAbs to bind the surface of whole bacteria cells was confirmed by flow cytometry, confocal microscopy and agglutination assays, indicating that these mAbs present an exceptional degree of specificity and relative affinity in the detection and identification of E. coli O157 and O145 serogroups. These mAbs may be of significant value for clinical diagnosis and food quality control applications. Thus, engineered O-PS specific moieties contained in the recombinant glycoconjugates used for combined immunization and hybridoma selection are an invaluable resource for the development of highly specific mAbs.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الإشريكية القولونية المنتجة لسموم الشيغا (STEC) هي العامل المسبب الرئيسي لمتلازمة انحلال الدم اليوريمي (HUS). يؤكد المعدل المرتفع لـ HUS على الحاجة الملحة لتنفيذ استراتيجيات الوقاية الأولية للحد من تأثيرها على الصحة العامة. تظهر الأرجنتين أعلى معدل لـ HUS في جميع أنحاء العالم، كونها E. coli O157 المجموعة المصلية السائدة المرتبطة بـ STECHUS (>70 ٪)، تليها E. coli O145 (>9 ٪). للكشف عن هذه المجموعات المصلية على وجه التحديد، استهدفنا تطوير أجسام مضادة أحادية النسيلة (mAbs) محددة للغاية ضد قسم O - polysaccharide (O - PS) من عديد السكاريد الشحمي (LPS) لمجموعات HUS المصلية المرتبطة بـ STEC السائدة في الأرجنتين. تم تطوير الأورام الهجينة التي تفرز mAbs ضد O157 أو O145 من خلال استراتيجية تحصين مشتركة، تشمل التحصينات البكتيرية المساعدة تليها التحصينات مع مقترنات بروتين O - PS المؤتلف. اخترنا مستنسخات الورم الهجين التي تعرفت على وجه التحديد على مترافقات بروتين O - PS المهندسة لمجموعات المصل O157 أو O145. أظهرت ELISA غير المباشرة للبكتيريا المميتة للحرارة ارتباطًا محددًا بالمجموعات المصلية O157 أو O145، على التوالي، في حين لم يلاحظ أي تفاعل متقاطع مع سلالات STEC الوبائية المهمة الأخرى، أو إجهاض البروسيلا، أو مجموعة السالمونيلا N أو اليرسينيا المعوية القولونية O9. أظهر تحليل البقعة الغربية اعترافًا محددًا بقسم O - PS المطلوب من LPS من قبل جميع MABS. أخيرًا، تم تأكيد قدرة mAbs المتقدمة على ربط سطح خلايا البكتيريا الكاملة من خلال قياس التدفق الخلوي والمجهر متحد البؤر ومقايسات التراص، مما يشير إلى أن هذه mAbs تقدم درجة استثنائية من الخصوصية والتقارب النسبي في اكتشاف وتحديد مجموعات E. coli O157 و O145 المصلية. قد تكون هذه mAbs ذات قيمة كبيرة للتشخيص السريري وتطبيقات مراقبة جودة الأغذية. وبالتالي، فإن الأجزاء الخاصة بـ O - PS المهندسة الموجودة في المركبات الجليكوكونية المؤتلفة المستخدمة في التحصين المشترك واختيار الورم الهجين هي مورد لا يقدر بثمن لتطوير mAbs محددة للغاية.Translated Description (French)
Escherichia coli producteur de shigatoxines (STEC) est le principal agent étiologique du syndrome hémolytique-urémique (Shu). Le taux élevé de Shu souligne l'urgence de la mise en œuvre de stratégies de prévention primaire pour réduire son impact sur la santé publique. L'Argentine présente le taux de Shu le plus élevé au monde, E. coli O157 étant le sérogroupe prédominant de Shu associé aux STEC (>70 %), suivi de E. coli O145 (>9 %). Pour détecter spécifiquement ces sérogroupes, nous avons cherché à développer des anticorps monoclonaux hautement spécifiques (mAbs) contre la section O-polysaccharide (O-PS) du lipopolysaccharide (LPS) des sérogroupes HUS dominants associés aux STEC en Argentine. Le développement d'hybridomes sécrétant des anticorps monoclonaux contre O157 ou O145 a été réalisé grâce à une stratégie d'immunisation combinée, impliquant des immunisations bactériennes adjuvées suivies d'immunisations avec des conjugués recombinants O-PS-protéine. Nous avons sélectionné des clones d'hybridomes qui reconnaissaient spécifiquement les conjugués O-PS-protéine modifiés des sérogroupes O157 ou O145. L'ELISA indirect des bactéries tuées par la chaleur a montré une liaison spécifique aux sérogroupes O157 ou O145, respectivement, alors qu'aucune réactivité croisée avec d'autres souches épidémiologiques importantes de STEC, Brucella abortus, Salmonella groupe N ou Yersinia enterocolitica O9 n'a été observée. L'analyse par Western blot a montré une reconnaissance spécifique de la section O-PS recherchée du LPS par tous les mAbs. Enfin, la capacité des anticorps monoclonaux développés à se lier à la surface de cellules bactériennes entières a été confirmée par des tests de cytométrie en flux, de microscopie confocale et d'agglutination, indiquant que ces anticorps monoclonaux présentent un degré exceptionnel de spécificité et d'affinité relative dans la détection et l'identification des sérogroupes O157 et O145 d'E. coli. Ces mAbs peuvent être d'une valeur significative pour le diagnostic clinique et les applications de contrôle de la qualité des aliments. Ainsi, les fractions O-PS spécifiques modifiées contenues dans les glycoconjugués recombinants utilisés pour l'immunisation combinée et la sélection des hybridomes sont une ressource inestimable pour le développement d'anticorps monoclonaux hautement spécifiques.Translated Description (Spanish)
La Escherichia coli productora de toxina Shiga (STEC) es el principal agente etiológico del síndrome urémico hemolítico (Suh). La alta tasa de HUS enfatiza la urgencia de la implementación de estrategias de prevención primaria para reducir su impacto en la salud pública. Argentina muestra la tasa más alta de HUS en todo el mundo, siendo E. coli O157 el serogrupo predominante de HUS asociado a STEC (>70%), seguido de E. coli O145 (>9%). Para detectar específicamente estos serogrupos, nos propusimos desarrollar anticuerpos monoclonales (mAb) altamente específicos contra la sección O-polisacárido (O-PS) del lipopolisacárido (LPS) de los serogrupos HUS asociados a STEC dominantes en Argentina. El desarrollo de hibridomas que secretan mAb contra O157 u O145 se llevó a cabo a través de una estrategia de inmunización combinada, que implica inmunizaciones bacterianas adyuvadas seguidas de inmunizaciones con conjugados de proteína O-PS recombinante. Seleccionamos clones de hibridoma que reconocieron específicamente los conjugados de proteína O-PS modificados de los serogrupos O157 u O145. El ELISA indirecto de bacterias muertas por calor mostró una unión específica a los serogrupos O157 u O145, respectivamente, mientras que no se observó reactividad cruzada con otras cepas epidemiológicas importantes de STEC, Brucella abortus, Salmonella grupo N o Yersinia enterocolitica O9. El análisis de transferencia Western mostró el reconocimiento específico de la sección O-PS buscada del LPS por todos los mAb. Finalmente, la capacidad de los mAb desarrollados para unirse a la superficie de células bacterianas completas se confirmó mediante citometría de flujo, microscopía confocal y ensayos de aglutinación, lo que indica que estos mAb presentan un grado excepcional de especificidad y afinidad relativa en la detección e identificación de los serogrupos O157 y O145 de E. coli. Estos mAb pueden ser de gran valor para el diagnóstico clínico y las aplicaciones de control de calidad de los alimentos. Por lo tanto, los restos específicos de O-PS modificados genéticamente contenidos en los glucoconjugados recombinantes utilizados para la inmunización combinada y la selección de hibridomas son un recurso invaluable para el desarrollo de mAb altamente específicos.Files
journal.pone.0182452&type=printable.pdf
Files
(3.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:299bc1a95f93ea7d291bfd705b30149d
|
3.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نهج متقارن مكون من عديد السكاريد والبروتين لتطوير أجسام مضادة أحادية النسيلة محددة للغاية لمجموعات مصلية من الإشريكية القولونية O157 و O145 المنتجة لسموم الشيغا
- Translated title (French)
- Une approche conjuguée O-polysaccharide-protéine recombinante pour développer des anticorps monoclonaux hautement spécifiques contre les sérogroupes O157 et O145 d'Escherichia coli producteurs de toxine Shiga
- Translated title (Spanish)
- Un enfoque de conjugado de O-polisacárido-proteína recombinante para desarrollar anticuerpos monoclonales altamente específicos para los serogrupos O157 y O145 de Escherichia coli productores de toxina Shiga
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2760980144
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0182452
References
- https://openalex.org/W12918373
- https://openalex.org/W142507464
- https://openalex.org/W1507515544
- https://openalex.org/W1581221176
- https://openalex.org/W1592986776
- https://openalex.org/W1686534398
- https://openalex.org/W1780667640
- https://openalex.org/W1885356084
- https://openalex.org/W1901655147
- https://openalex.org/W190807676
- https://openalex.org/W1973466784
- https://openalex.org/W1978690498
- https://openalex.org/W1982841461
- https://openalex.org/W1983567973
- https://openalex.org/W1986088447
- https://openalex.org/W1989957071
- https://openalex.org/W1992662744
- https://openalex.org/W1996401266
- https://openalex.org/W2007755151
- https://openalex.org/W2008442030
- https://openalex.org/W2013245646
- https://openalex.org/W2022268950
- https://openalex.org/W2027249558
- https://openalex.org/W2027967473
- https://openalex.org/W2028081076
- https://openalex.org/W2045926475
- https://openalex.org/W2054354582
- https://openalex.org/W2058520528
- https://openalex.org/W2069085234
- https://openalex.org/W2072641344
- https://openalex.org/W2074760889
- https://openalex.org/W2075797628
- https://openalex.org/W2078039942
- https://openalex.org/W2078703243
- https://openalex.org/W2079986245
- https://openalex.org/W2080978974
- https://openalex.org/W2089907010
- https://openalex.org/W2093373934
- https://openalex.org/W2094106104
- https://openalex.org/W2097956659
- https://openalex.org/W2098881516
- https://openalex.org/W2101037240
- https://openalex.org/W2104745339
- https://openalex.org/W2109250663
- https://openalex.org/W2118666810
- https://openalex.org/W2128629485
- https://openalex.org/W2138092433
- https://openalex.org/W2139057710
- https://openalex.org/W2144522980
- https://openalex.org/W2157354464
- https://openalex.org/W2158277438
- https://openalex.org/W2159478521
- https://openalex.org/W2159911717
- https://openalex.org/W2161171034
- https://openalex.org/W2161743271
- https://openalex.org/W2164101390
- https://openalex.org/W2166196825
- https://openalex.org/W2171158697
- https://openalex.org/W2301350101
- https://openalex.org/W2462317426
- https://openalex.org/W2507306980
- https://openalex.org/W280875868
- https://openalex.org/W4848659