Immunomodulation der Kartoffel-Blattrollvirus (PLRV) Multiplikation via Expression virusspezifischer rekombinanter Antikörper in planta

Nickel, Holger; Fischer, Rainer

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-25029

Immunomodulation der Kartoffel-Blattrollvirus (PLRV) Multiplikation via Expression virusspezifischer rekombinanter Antikörper in planta = Immunomodulation of the Potato leafroll virus (PLRV) multiplication via expression of virusspecific recombinant antibodies in planta

Nickel, Holger (Author)

2007 & 2008

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Holger Nickel

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2007

Umfang121 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007

Prüfungsjahr: 2007. - Publikationsjahr: 2008

Genehmigende Fakultät
Fak01

Hauptberichter/Gutachter
Fischer, Rainer (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2007-10-01

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-25029
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/50238/files/Nickel_Holger.pdf

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Biotechnologie (Genormte SW) ; Pflanzenkrankheit (Genormte SW) ; Biowissenschaften, Biologie (frei) ; molekulare Pflanzenbiotechnologie (frei) ; biotechnology (frei) ; molecular plant biotechnology (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 570

Kurzfassung
Die proteolytische Aktivität des nicht-struktur Proteins P1 des Kartoffel-Blattrollvirus PLRV führt zu verschiedenen Derivaten einschließlich P1-C25 und dem VPg. Um die Relevanz von P1 und/oder des Derivates P1-C25 für den viralen Lebenszyklus zu studieren wurden die VH- und VL-Domänen des monoklonalen Antikörpers mAkP1-C25, der sich gegen den Carboxyterminus von P1 richtet, kloniert, um den Einzelketten Antikörper scFvP1-C25 herzustellen. Der bakteriell exprimierte rekombinante scFvP1-C25 wies eine identische Bindungsspezifität wie der parentale monoklonale Antikörper mAkP1-C25 auf und konnte für die Immunodetektion von rekombinanten and nativen P1 und P1-C25 eingesetzt werden. Innerhalb einer transiente Expression, bei der infektiöse PLRV cDNA und der scFvP1-C25 in Nicotiana tabacum Blätter kotransformiert wurden, konnte eine signifikante Reduktion der Virus Akkumulation festgestellt werden. Transgene Kartoffelpflanzen, die den scFvP1-C25 nachweislich exprimierten, wiesen hohe PLRV Resistenz Eigenschaften, nach einer Blattlaus vermittelten Virus Übertragung auf. Zusammengefasst, die transiente und stabile Expression eines Einzelkettenantikörpers, der sich gegen den Carboxyterminus von P1 richtet, reduziert die PLRV Akkumulation, und indiziert eine biologische Relevanz von P1 und/oder P1-C25 für den PLRV Lebenszyklus. Dies ist der erste erfolgreiche Ansatz eine PLRV Genfunktion in vivo zu studieren ohne das virale Genom genetisch zu verändern und einer Plantybody vermittelten Reduktion der Virus Akkumulation eines Luteovirus.

The proteolytical activity of the non-structural protein P1 of Potato leafroll virus (PLRV) leads to the formation of a subset of P1 derivates including P1-C25 and the VPg. In order to study the relevance of P1 and/or its derivate P1-C25 to the viral life-cycle the VH- and VL-domains of a monoclonal antibody mAbP1-C25 raised against the carboxy terminus of P1 was cloned in order to obtain a single chain variable fragment scFvP1-C25 that was subsequently analysed. The resulting antibody was bacterially expressed in the single chain format and designated as scFvP1-C25. The engineered scFvP1-C25 displayed identical binding specificity of the parental monoclonal antibody mAbP1-C25 and could be used for immunodetection of recombinant and native P1 and P1-C25. In a transient expression approach co-transformation of an infectious PLRV cDNA clone and the antibody scFvP1-C25 in Nicotiana tabacum strongly reduces virus accumulation. Transgenic potato plants expressing scFvP1-C25 showed high levels of resistance following PLRV inoculation by viruliferous aphids. In conclusion, transient or stable expression of a single chain fragment variable engineered against the carboxy terminus of P1 greatly reduces PLRV accumulation indicating the importance of P1 and/or P1-C25 for the life cycle of PLRV. This is the first report studying PLRV gene function in vivo without genetic alteration of the viral genome and of plantibody-mediated reduction in virus accumulation to a luteovirus.

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