Der stilbonematide Nematode Laxus oneistus ist bedeckt mit Sulfid-oxidierenden Gammaproteobakterien. Diese gehören einem einzigen 16S rRNA-Gen Phylotyp an. Die Besiedlung der Kutikula des Nematoden durch diese Bakterien beschränkt sich auf die posteriore Region, während die anteriore Region nicht kolonisiert wird. Wir haben zwei L. oneistus Gene charakterisiert, welche für Mitglieder der Genfamilie Bakterien-permeabilisierender (BPI)/Lipopolysaccharid-bindender Proteine (LBP) kodieren. Basierend auf transkriptomalen Daten haben wir Primer designed um die vollständigen cDNA Sequenzen zu amplifizieren und zu klonieren, welche bestätigten dass sie für sekretierte Proteine kodieren. Lo-BPI1 und Lo-BPI2 zeigen 42.5-51.1% Sequenzähnlichkeit mit anderen Invertebraten-BPI Proteinen und 40.5% Ähnlichkeit mit humanem BPI. Außerdem weisen alle Proteine ähnliche strukturelle Eigenschaften auf. Phylogenetisch gruppieren sich die Lo-BPI Proteine mit Protostomia-Orthologen, nämlich mit anderen LBP/BPI Proteinen mariner Invertebraten und einer hypothetischen Proteinsequenz eines parasitischen Nematoden. Basierend auf Western Blot Analysen werden Lo-BPI1 and 2 von adulten L. oneistus Individuen exprimiert. Die Analyse des Lokalisationsmusters hat ergeben, dass die hypodermalen Drüsen BPI1 und 2 in beiden Regionen des Nematoden absondern und dass die Proteine und der Ektosymbiont kolokalisieren. Dies lässt vermuten, dass durch die erwartete antimikrobielle Wirkung von BPI1 and 2 eine Besiedlung der Kutikula durch nicht-symbiotische und potentiell schädliche Gram-negative Bakterien verhindert wird, während der Ektosymbiont unbeeinträcht bleibt. Die Spezifität der Symbiose könnte durch das Zusammenspiel eines zuvor identifizierten Symbionten-bindenden Lektins und den Lo-BPI Proteinen gewährleistet werden.The stilbonematid nematode Laxus oneistus is coated with sulphur-oxidizing Gammaproteobacteria. These belong to a single 16S rRNA-gene phylotype and are restricted to the posterior region of the nematode cuticle. The anterior part, instead, is left uncolonized. We characterized two L. oneistus genes encoding for members of the bactericidal/permeability increasing (BPI)/lipopolysaccharide-binding (LBP) protein superfamily. Based on transcriptomic data, we designed primers to amplify and clone the full-length cDNA sequences, which confirmed that they both encode for secreted proteins. Lo-BPI1 and Lo-BPI2 show 42.5-51.1% sequence similarity to other invertebrate BPIs and 40.5% similarity to human BPI, as well as structural similarities. The Lo-BPI proteins phylogenetically cluster with protostomian orthologs, represented by other LBP/BPI proteins from marine invertebrates and one hypothetical protein sequence from a parasitic nematode. Based on western blot analysis, Lo-BPI1 and 2 are expressed by adult L. oneistus individuals. Localization pattern analysis via immunostaining revealed that the hypodermal glands secrete BPI1 and 2 throughout the nematode, and that the proteins colocalize with the ectosymbiont. This suggests that, instead of affecting the ectosymbiont, the predicted antimicrobial action of BPI1 and 2 may prevent cuticle colonization by non-symbiotic and potentially deleterious Gram-negative bacteria. Together with a previously identified symbiont-binding lectin, the Lo-BPI proteins could mediate the specificity of the symbiosis
