International Laboratory for Research on Animal Diseases

CGSpace (CGIAR)

cytotoxic T cells can recognize that isolate. In spite of these observations, until recentlyscientists have been unable to provide direct evidence that cytotoxic T cells can actually clearan established infection with T. parva.QUESTIONS OF THIS NATURE have been answered in several murine disease modelsystems by inoculation of immune cells into naive animals and establishment by subsequentchallenge that immunity is conferred on the recipients. Such experiments have beenimpractical in cattle due to the large numbers of cells that are required for transfer in thisspecies. Recently, lymphatic cannulation techniques have been applied in the study of bovineimmune responses to T. parva.In general, immune responses occur in the lymph node that drains the site of challenge.Lymphatic cannulation allows collection of the cells leaving a responding node over longperiods of time, so that the precise kinetics of the immune response can be determined. Thesestudies revealed that during the peak of the nodal response to T. parva, as many as 1 in 32 ofthe cells leaving the node can be a parasite­specific cytotoxic T cell. Since up to 1011 (onehundred billion) cells leave the node during a 24­hour period, this clearly allowed the collectionof enormous numbers of parasite­specific cytotoxic T cells and raised the possibility thattransfer experiments might be conducted in cattle.To achieve this, a method was developed at ILRAD to prepare large numbers of cytotoxic Tcells by killing non­cytotoxic T­cell populations in overnight collections of lymph fluid bycomplement mediated lysis. This method involves the use of a panel of monoclonal antibodiesgenerated at ILRAD that defines subpopulations of lymphocytes, in conjunction with factorspresent in rabbit serum that give rise to lysis of cells coated with antibody. This techniqueallowed the preparation of cytotoxic T­cell fractions to levels of purity as high as 85%.To avoid problems with graft rejection, adoptive transfer experiments require identical donorand recipient animals. Identical twin calves were therefore generated at ILRAD using embryosplitting techniques. Three sets of these calves were used to determine whether parasite­specific cytotoxic T cells could clear naive calves of established T. parva infections. The calveswere infected with a lethal dose of the parasite such that the peak of the immune response ofthe donor twin would coincide with emergence of parasitosis in the naive recipient. In twoexperiments of this kind, as many as 1010purified T. parva­specific cytotoxic T cells weretransferred to lethally infected calves over a four­day period. In both cases, the recipient calvesresisted challenge, while untreated control calves developed severe clinical signs that requiredtreatment. In a third experiment, in which cytotoxic T cells were depleted from the inoculum bycomplement mediated lysis before transfer, no protection was observed in the recipient.These experiments provide the first direct evidence that cytotoxic T cells can clear T. parvainfections in cattle. In addition, because of the similarities between malaria and Theileriainfections, they provide support for the belief that parasite­specific cytotoxic T cells may play arole in the control of human malaria. Current efforts are focused on the identification of T.parva components that provoke cytotoxic T cell responses so that they can be incorporated inan improved sub­unit vaccine for East Coast fever._________________________This article was written by ILRAD scientist Declan McKeever.Two genes encode an important trypanosome protein(PH.D.Thesis)AFRICAN TRYPANOSOMES are protozoan parasites that cause trypanosomiasis in peopleand their domestic animals. A promising approach to developing new therapeutic agents forthis disease is to identify and characterize cellular processes and structures that occur intrypanosomes but not in cells of the parasite's host animal. Interventions targeted againstthese processes or structures would interfere little with host cells.The paraflagellar rod, which makes up a major part of the trypanosome's flagellum, is onesuch unique structure. The function of this rod is still unknown; it is a complex lattice offilaments with ultrastructural characteristics unrelated to any of the major filamentous systemsof the host cells..Trypanosome cytoskeletal, cellular ghosts were prepared from bloodstream forms ofTrypanosoma brucei brucei and highly enriched for microtubules and 10­nm filaments. AT.brucei paraflagellar rod protein (Tcp75) was purified and a similar protein (Tcp75) identified inTrypanosoma congolense. The protein molecule does not assemble into filaments in vitro butforms protofilaments and sheet­like structures.Antibodies were raised in rabbits against Tcp75. The protein was discovered to be highlyconserved among trypanosome species and life­cycle stages, indicating that it may performfunctions important for trypanosomal survival.Two genes that code for paraflagellar rod proteins of T. congolense metacyclic trypanosomeswere identified by immunoscreening a bacteriophage lambda gt 11expression library using theantibody raised against the Tbp75 protein. Both genes were identified from thecomplementary DNA (cDNA) library due to serological cross­reactivity of their fusion proteins.The products of these genes (G1 and G2) have a high homology (63%) at the amino acidlevel. Interestingly, the genes do not hybridize at the DNA level, as one would expect. Furtheranalysis showed that copies of each of the genes are arranged in tandem within the parasitegenome. There are about four to six copies of each gene in the T. congolense genome. Bothgenes are differentially transcribed in the T. brucei ILTat 1.1 and T. congolense IL3000developmental forms.In summary, these studies show that an acidic soluble protein, Tcp75, is a major component ofthe paraflagellar rod in trypanosomes. There are at least two distinct, actively transcribedgenes that code for this protein in T. congolense IL3000 metacyclics. The constitutiveexpression of Tcp75 in all the parasite's developmental forms suggests that its functions arerequired for the parasite's survival.Biochemists and molecular parasitologists researching the biology of trypanosomes could nowfocus efforts on identifying trypanocidal drugs targeted at the paraflagellar rod. A rationalapproach would be to investigate in vivo the pathways involved in the biosynthesis of theparaflagellar rod subunit proteins and their assembly into the highly ordered filamentous latticethat makes up the paraflagellar rod.Wilson EndegeKenyan ILRAD Research Fellow.Summary of a Ph.D. thesis abstract submitted in 1992 to the Faculty of Science,Institute for Molecular Biology,Vrije Universiteit Brussel, BelgiumILRAD Ph.D. supervisors:Onesmo ole­MoiYoi and John Lonsdale­Eccles.ILRAD Reports is published quarterly by the International Laboratory for Research on AnimalDiseases (ILRAD) in Nairobi. Kenya. The newsletter is written and produced in­house using apersonal computer and laser printer and printed in Nairobi by Majestic Printing Works. It has acirculation of 3.500 English and 500 French readers and is available free upon request. Materialin the Reports may be reproduced without prior permission, but we ask that credit be given andthat two copies of the reprint be sent to ILRAD's Science Writer Susan MacMillan.Telephone: + 254 (2) 632­311.Telefax: + 254 (2) 631­499.Telex: 22040 ILRAD.Electronic mail: (BT Tymnet) CGI017.ILRAD was founded in 1973 to conduct research into better ways of controlling livestockdiseases. The current primary goal of the Laboratory is to develop safe, effective andeconomical methods of controlling the most important parasitic diseases constraining animalproduction in Africa: trypanosomiasis, transmitted to animals by the tsetse fly, and tick­bornediseases, particularly East Coast fever. An international staff of about 50 scientists conductsbasic research, much of it aimed at the development of vaccines. in the fields of biochemistry,

Two genes encode an important trypanosome protein

https://cgspace.cgiar.org/bitstream/10568/16313/1/Two_genes.pdf

Two genes encode an important trypanosome protein

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

CGSpace (CGIAR)