Importance of Immunogenic salivary glycans in eliciting resistance to ticks

免疫原性唾液聚糖在引发蜱抗性方面的重要性

• 批准号: 9386568
• 负责人: SUKANYA NARASIMHAN
• 金额: $ 22.19万
• 依托单位: YALE UNIVERSITY
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2017-06-01 至 2019-05-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/9386568
• 关键词: Address; Animals; Antigens; Black-legged Tick; Blood; Borrelia burgdorferi; Boston; Carbohydrates; Carrier Proteins; Cavia; Core Facility; Deer Tick; Development; Drosophila genus; Ensure; Glycoproteins; Goals; Host Defense; Human; Immune; Immune response; Immunity; Immunization; Immunize; Impairment; Ixodes; Lyme Disease; Modeling; Molecular; Nymph; Oryctolagus cuniculus; Pattern; Pharmacology; Play; Polysaccharides; Proteins; Recombinant Proteins; Recombinants; Research; Resistance; Role; Saliva; Salivary; Salivary Proteins; Seminal; Structure; System; Tick Infestations; Ticks; Time; Trager Psychophysical Integration; Vaccines; base; defense response; design; feeding; glycosylation; immunogenic; immunoregulation; medical schools; novel; novel strategies; pathogen; prevent; transmission process; vector

ABSTRACT    Ixodes  scapularis,  commonly  known  as  the  deer  tick,  is  the  predominant  tick  vector  of  several  human  pathogens  including  Borrelia  burgdorferi,  the  Lyme  disease  agent  and  transmits  the  harbored  pathogens  to  the  host  during  feeding.  Vaccines  against  these  tick-­borne  pathogens  are  not  available.  This proposal will examine a new paradigm that suggests a critical role for tick salivary glycans  in  provoking  immune  responses  in  the  host  critical  to  thwart  tick  feeding.  This  study  will  set  the  tone  for  the  development  of  tick  salivary  glycan-­based  vaccines  to  block  tick  feeding  and  prevent  transmission of multiple tick-­transmitted pathogens to the host.   William  Trager’s  seminal  observation  showed  that  repeated  tick  infestations  of  non-­permissive  hosts such as guinea pigs and rabbits provoke a brisk humoral immune response directed against critical  tick  salivary  components  that  results  in  thwarting  tick  feeding  –  a  phenomenon  referred  to  as  acquired  tick-­resistance.  Our initial observations demonstrate that glycosylations on secreted tick salivary proteins  play  a  significant  role  in  eliciting  tick-­resistance  in  guinea  pigs.  Glycans  or  carbohydrates  decorations  present  on  several  tick  salivary  proteins  likely  maintain  the  structure  and  function  of  the  protein.  These  glycan  decorations  potentially  serve  as  “vector-­associated-­molecular  patterns”  (VAMPs)  and  elicit  glycan-­specific immune responses that result in tick rejection. To develop this concept and to determine  the role of tick salivary glycans in the context of tick-­host interactions we will:     A. Identify immunogenic salivary glycans targeted by tick-­resistant guinea pig sera.     B. Identify salivary glycoproteins that contain immunogenic glycans.    C.  Determine  if  immunization  of  guinea  pigs  with  the  glycans  or  glycoproteins  might  provoke  tick-­ resistance  and  consequently  thwart  tick  feeding  and  prevent  pathogen  transmission.  We  will  use  B.  burgdorferi as an example of a tick-­transmitted pathogen.     The results of this effort will illuminate a new facet of tick salivary proteins – the glycans that  decorate the proteins and the role of these glycans in modulating host immunity and offer new  approaches to impair tick feeding and prevent pathogen transmission.

抽象的    肩胛硬蜱，俗称鹿蜱，是多种蜱虫的主要媒介  人类病原体，包括伯氏疏螺旋体（Borrelia burgdorferi），莱姆病病原体，并传播所隐藏的病原体  在进食过程中将病原体传播给宿主。  目前还没有针对这些蜱传病原体的疫苗。  该提案将研究一种新的范式，该范式表明蜱唾液聚糖的关键作用  在宿主体内激发免疫反应，这对阻止蜱虫进食至关重要。  这项研究将设定  为蜱虫唾液聚糖疫苗的开发奠定基调，以阻止蜱虫进食并预防  将多种蜱传病原体传播给宿主。   威廉·特拉格的开创性观察表明，未经允许的蜱虫反复侵扰  豚鼠和兔子等宿主会引发针对关键疾病的快速体液免疫反应  蜱唾液成分导致蜱进食受阻——一种被称为后天性的现象  抗蜱虫性。  我们的初步观察表明，分泌的蜱唾液蛋白上存在糖基化  在引起豚鼠的蜱虫抗药性方面发挥着重要作用。  聚糖或碳水化合物装饰  存在于几种蜱唾液蛋白上，可能维持该蛋白的结构和功能。  这些  聚糖装饰有可能充当“载体相关分子模式”（VAMP）并引发  导致蜱排斥的聚糖特异性免疫反应。 发展这个概念并确定  蜱虫唾液聚糖在蜱虫与宿主相互作用中的作用，我们将：     A. 鉴定抗蜱豚鼠血清靶向的免疫原性唾液聚糖。     B. 鉴定含有免疫原性聚糖的唾液糖蛋白。    C. 确定用聚糖或糖蛋白免疫豚鼠是否可能引起蜱虫 抵抗力，从而阻止蜱虫进食并防止病原体传播。  我们将使用 B。  伯氏疏螺旋体作为蜱传播病原体的一个例子。     这项工作的结果将揭示蜱唾液蛋白的一个新方面——聚糖  修饰蛋白质以及这些聚糖在调节宿主免疫中的作用，并提供新的  削弱蜱虫进食和防止病原体传播的方法。