抗原特性の調査と髄膜炎菌ヘモグロビン受容体、HPUABおよびHMBRの血液の成長への寄与

宿主錯体からの鉄の獲得は、Neisseria Meningitidisの4つの表面に位置する受容体によって媒介されます。HMBRタンパク質とヘテロ二量体HPUAB複合体は、それぞれヘモグロビンに結合しますが、TBPBAとLBPBAはそれぞれ鉄で充填されたトランスフェリンとラクトフェリン錯体を結合します。ヘモグロビン受容体は不均一に分布しています。病気の原因となる髄膜炎菌分離株は、HMBRまたは両方の受容体をコードしますが、HPUABのみの株は疾患に関連することはほとんどありません。これらの両方の受容体は相変動の影響を受け、疾患分離株の70〜90％は、発現状態にこれらの受容体の1つまたは両方を持っています。表面発現、遍在性、疾患との関連は、これらの受容体が潜在的な毒性因子とワクチン標的である可能性があることを示しています。疾患中の要件をテストするために、HPUABを欠いている株（MC58）および野生型およびTBPBA欠失の背景の両方でHMBR欠失変異体が構築されました。HMBR変異体は、TBPBA変異体の成長が損なわれたのに対し、健康な人間のドナーから全血の野生型と同じ成長パターンを示しました。これらの結果は、トランスフリンが健康な人間の血液中の複製中のN.髄膜炎の鉄の主要な供給源であることを示唆しています。免疫応答を調べるために、アジュバントとしてモノリポポリサッカライドを使用して、マウスのHMBR、HPUA、およびHPUBのヒツジの精製された元変形剤に対してポリクローナル抗血清を提起しました。さらに、モノクローナル抗体は、大腸菌繊維膜タンパク質であるESPAの表面に示されたHMBRの外膜ループに対して上昇しました。すべての抗血清はウエスタンブロットで特定の反応性を示しましたが、HMBRおよびHPUAポリクローナル血清は無傷の髄膜炎菌細胞に対して反応しました。いずれの血清は、鉄誘発野生型髄膜炎菌に対して細菌性活性を示しませんでした。これらの発見は、HMBRタンパク質が疾患の初期段階では必要ないこと、およびこれらの受容体に対する免疫応答が保護されない可能性があることを示唆しています。

Acquisition of iron from host complexes is mediated by four surface-located receptors of Neisseria meningitidis. The HmbR protein and heterodimeric HpuAB complex bind to haemoglobin whilst TbpBA and LbpBA bind iron-loaded transferrin and lactoferrin complexes, respectively. The haemoglobin receptors are unevenly distributed; disease-causing meningococcal isolates encode HmbR or both receptors while strains with only HpuAB are rarely-associated with disease. Both these receptors are subject to phase variation and 70-90% of disease isolates have one or both of these receptors in an ON expression state. The surface-expression, ubiquity and association with disease indicate that these receptors could be potential virulence factors and vaccine targets. To test for a requirement during disease, an hmbR deletion mutant was constructed in a strain (MC58) lacking HpuAB and in both a wild-type and TbpBA deletion background. The hmbR mutant exhibited an identical growth pattern to wild-type in whole blood from healthy human donors whereas growth of the tbpBA mutant was impaired. These results suggest that transferrin is the major source of iron for N. meningitidis during replication in healthy human blood. To examine immune responses, polyclonal antisera were raised against His-tagged purified-recombinant variants of HmbR, HpuA and HpuB in mice using monolipopolysaccharide as an adjuvant. Additionally, monoclonal antibodies were raised against outer membrane loops of HmbR presented on the surface of EspA, an E. coli fimbrial protein. All antisera exhibited specific reactivity in Western blots but HmbR and HpuA polyclonal sera were reactive against intact meningococcal cells. None of the sera exhibited bactericidal activity against iron-induced wild-type meningococci. These findings suggest that the HmbR protein is not required during the early stages of disease and that immune responses against these receptors may not be protective.