The x-ray crystal structure of anti-transglutaminase 2 autoantibodies complexed with the autoantigen

Krystallstruktur studier av proteiner ved cøliakiMålsetningen med dette prosjektet er å forstå det strukturelle grunnlaget for hvordan antistoffer som dannes hos personer med cøliaki gjenkjenner autoantigenet transglutaminase 2.Ved sykdommen cøliaki dannes det meget spesifikke autoantistoffer mot enzymet transglutaminase 2. Påvisning av slike antistoffer brukes i diagnostikk av sykdommen. Hvordan og hvorfor slik antistoffer gjenkjenner transglutaminase 2 er ukjent. Vi har etablert et panel av rekombinante monoklonale antistoffer som er spesifikke for transglutaminase 2 (Di Niro et al., Nature Medicine 2012). Antistoffene er laget ved å klone immunglobulin-gener fra enkle transglutaminase spesifikke plasmaceller i sykdomslesjonen til cøliakipasienter. Vi arbeider nå med å finne ut hvordan disse antistoffene gjenkjenner transglutaminase 2. I dette prosjektet ønsker vi å løse røntgenkrystallstrukturen til komplekser mellom Fab fragmenter av antistoffer og transglutaminase 2. Dette vil gi innsikt i det strukturelle grunnlaget for gjenkjennelse av autoantigenet transglutaminase 2 av antistoffene på et atomært nivå. Xi Chen, strukturbiolog med doktorgrad på røntgenkrystallografi av proteiner fra National University of Singapore, er engasjert i prosjektet. Hun har sammen med stipendiat Kathrin Hnida satt opp plasmonresonansassay for å måle antistoffaffinitet. Hun har videre re-klonet immunglobulin-genene slik at det nå uttrykkes rekombinante Fab fragmenter. Hun har også produsert rekombinante transglutaminase 2 molekyler. Proteinene er opprenset og det er satt opp screeningassay med ulike betingelser for dannelse av proteinkrystaller i Oslo. Materiale er likeledes sendt til EMBL sin ‘High Throughput Crystallization Facility’ i Grenoble for testing med automatisert robot-screening. Xi Chen har lykkes å finne betingelser for dannelse av krystaller av Fab-fragmenter og for transglutaminase 2-Fab komplekser. Krystallstrukturen til Fab fragmentet for transglutaminase 2 spesifikke antistoffer er bestemt. Kompleksene mellom transglutaminase 2 og Fab for et av disse antistoffene (679-14-E06) er undersøkt med small angle X-ray scattering SAXC) analyse ved EMBL sin fasilitet i Hamburg. Strukturen til komplekset er løst og epitopen som gjenkjennes av antistoffet (epitope 1) er definert. Et manuskript som beskriver funnene er under utarbeidelse er vil bli submittert i nær fremtid. Xi Chen og Kathrin Hnida gar nylig vært i Grenoble og gjort SAXC analyse av ytterligere komplekser av anti-transglutaminase 2 Fab fragmenter og transglutaminase 2. Måleter er å løse strukturen til flere sike antigen-antistoff komplekser. I tillegg har Xi Chen gjort undersøkelser av transglutaminase 2 molekyler med dynamic light scattering (DLS) metode. Denne undersøkelsen viser at transglutaminase 2 under visse betingelser har tendens til homotypisk aggregering. Dette er første trinn i prosess hvor transglutaminase bruker seg selv som substrat og danner multimerkomplekser av transglutaminase 2 molekyler. Slike multimerkompleser av transglutaminase 2 er et meget effektiv antigen for transglutaminase 2 spesifikke B-celler. En manuskript med Jorunn Stamnæs som 1. forfatter beskriver disse funnene vil snart bli innsendt for publisering. Konklusjonen i artikkelen er at slike multimerkomplekser av transglutaminase 2 spiller en viktig rolle for dannelsen av autoantistoffer mot transglutaminase 2 ved cøliaki.

Krystallstruktur studier av proteiner ved cøliakiMålsetningen med dette prosjektet er å forstå det strukturelle grunnlaget for hvordan antistoffer som dannes hos personer med cøliaki gjenkjenner autoantigenet transglutaminase 2.Ved sykdommen cøliaki dannes det meget spesifikke autoantistoffer mot enzymet transglutaminase 2. Påvisning av slike antistoffer brukes i diagnostikk av sykdommen. Hvordan og hvorfor slik antistoffer gjenkjenner transglutaminase 2 er ukjent. Vi har etablert et panel av rekombinante monoklonale antistoffer som er spesifikke for transglutaminase 2 (Di Niro et al., Nature Medicine 2012). Antistoffene er laget ved å klone immunglobulin-gener fra enkle transglutaminase spesifikke plasmaceller i sykdomslesjonen til cøliakipasienter. Vi arbeider nå med å finne ut hvordan disse antistoffene gjenkjenner transglutaminase 2. I dette prosjektet ønsker vi å løse røntgenkrystallstrukturen til komplekser mellom Fab fragmenter av antistoffer og transglutaminase 2. Dette vil gi innsikt i det strukturelle grunnlaget for gjenkjennelse av autoantigenet transglutaminase 2 av antistoffene på et atomært nivå. Xi Chen, strukturbiolog med doktorgrad på røntgenkrystallografi av proteiner fra National University of Singapore, er engasjert i prosjektet. Hun har sammen med stipendiat Kathrin Hnida satt opp plasmonresonansassay for å måle antistoffaffinitet. Hun har videre re-klonet immunglobulin-genene slik at det nå uttrykkes rekombinante Fab fragmenter. Hun har også produsert rekombinante transglutaminase 2 molekyler. Proteinene er opprenset og det er satt opp screeningassay med ulike betingelser for dannelse av proteinkrystaller i Oslo. Materiale er likeledes sendt til EMBL sin ‘High Throughput Crystallization Facility’ i Grenoble for testing med automatisert robot-screening. Xi Chen har lykkes å finne betingelser for dannelse av krystaller av Fab-fragmenter og for transglutaminase 2-Fab komplekser. Krystallstrukturen til Fab fragmentet til et transglutaminase 2 spesifikt antistoff er bestemt med 2.4 Å oppløselighet. Xi Chen reiser i januar 2014 til EMBL sin fasilitet i Hamburg for å gjøre SAXC (small angle X-ray scattering) analyse av transglutaminase 2-Fab komplekser. Prosjektet er et samarbeidsprosjekt med professor Chaitan Khosla ved Stanford University.

The x-ray crystal structure of anti-transglutaminase 2 autoantibodies complexeMålsetningen med dette prosjektet er å forstå det strukturelle grunnlaget for hvordan antistoffer som dannes hos personer med cøliaki gjenkjenner autoantigenet transglutaminase 2.Ved sykdommen cøliaki dannes det meget spesifikke autoantistoffer mot enzymet transglutaminase 2. Påvisning av slike antistoffer brukes i diagnostikk av sykdommen. Hvordan og hvorfor slik antistoffer gjenkjenner transglutaminase 2 er ukjent. Vi har nylig klart å laget et panel av rekombinante monoklonale antistoffer som er spesifikke for transglutaminase 2 (Di Niro et al., Nature Medicine 2012). Antistoffene er laget ved å klone immunglobulin-gener fra enkle transglutaminase spesifikke plasmaceller i sykdomslesjonen til cøliakipasienter. Vi arbeider nå med å finne ut hvordan disse antistoffene gjenkjenner transglutaminase 2. I dette prosjektet ønsker vi å løse røntgenkrystallstrukturen til komplekser mellom Fab fragmenter av antistoffer og transglutaminase 2. Dette vil gi innsikt i det strukturelle grunnlaget for gjenkjennelse av autoantigenet transglutaminase 2 av antistoffene på et atomært nivå. Xi Chen, strukturbiolog med doktorgrad på røntgenkrytsallografi av proteiner fra National University of Singapore, er engasjert i prosjektet. Hun har sammen med stipendiat Kathrin Hnida satt opp plasmonresonansassay for å måle antistoffaffinitet. Hun har videre re-klonet immunglobulin-genene slik at det nå uttrykkes rekombinant Fab fragmenter. Hun har også produert rekombinante transglutaminase 2 molekyler. Proteinene er renset opp og forsøk med å lage proteinkrystaller er startet opp. Xi Chen har lykkes med å lage krystaller av transglutaminase 2 og holder for tiden på med å forsøke å lage ko-krystaller av transglutaminase 2 og Fab fragmenter. Prosjektet er er samarbeidsprosjekt med professor Chaitan Khosla ved Stanford University.