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Arzneimittelforschung 2004; 54(4): 242-249
DOI: 10.1055/s-0031-1296966
Biotechnology in Drug Research
Editio Cantor Verlag Aulendorf (Germany)

A New Gene Encoding the Ribosome-inactivating Protein from Mistletoe Extracts

Alexander G. Tonevitsky
a   Biology Department, M.V. Lomonosov Moscow State University, Vorobyevy Gori, Moscow, Russia
,
Igor I. Agapov
b   State Scientific Centre of the Russian Federation, “GNIIGENETIKA”, Moscow, Russia
,
Irina B. Pevzner
b   State Scientific Centre of the Russian Federation, “GNIIGENETIKA”, Moscow, Russia
,
Nataliya V. Maluchenko
a   Biology Department, M.V. Lomonosov Moscow State University, Vorobyevy Gori, Moscow, Russia
,
Mikhail M. Moisenovich
a   Biology Department, M.V. Lomonosov Moscow State University, Vorobyevy Gori, Moscow, Russia
,
Rex A. Palmer
c   School of Crystallography, Birkbeck College, University of London, London, UK
,
M. Yurkova
d   Institute of Phytochemistry, University of Witten/Herdecke, Witten, Germany
,
Karola Pfiiller
d   Institute of Phytochemistry, University of Witten/Herdecke, Witten, Germany
,
Uwe Pfüller
d   Institute of Phytochemistry, University of Witten/Herdecke, Witten, Germany
› Institutsangaben
Weitere Informationen

Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
25. Dezember 2011 (online)

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Summary

Extracts from mistletoe (Viscum album L.) contain three main toxic proteins -the lectins MLI (also known as vls-cumln), MLII and MLIII. A catalytic subu-nlt of the mistletoe plant toxic lectin MLIII has been cloned and expressed In Escherichia coli cells. The structure and immunochemical properties of recombinant MLIII A-subunlt were Investigated using a panel of monoclonal antibodies against ML-toxlns. Rlbosome-lnactlvating activity of the recombinant MLIII A-subunlt was determined In a cell-free system exhibiting Inhibition of endogenous protein synthesis. The comparative analysis of nucleotide and deduced amino acid sequences of the cloned MLIII A and the native MLI A-subunlts was performed, revealing the main differences In the primary structure of these proteins. Antigenicity analysis of the MLIII A-subunlt has revealed a new epitope d179-E184 that is not present in viscumln. The role of toxic lectins with respect to the immunological properties of mistletoe extracts Is discussed.

Zusammenfassung

Ein neues Gen, das ein Rlbosomen-inaktl-vierendes Protein aus Mistelextrakten kodiert

Extrakte und Präparate der europäischen Mistel (Viscum album L.) enthalten drei toxische Proteine, die Lektine MLI (Vlscumin), MLII und MLIII. Die ka-talytlsche Untereinheit des Mistellektlns MLIII wurde Kloniert und in Escherichia coli exprlmiert. Die Struktur sowie die immunchemischen Eigenschaften der re-kombinanten MLIII A-Unterelnheit wurden mit einer Reihe monoklonaler Antikörper, die gegen die Mistellektlne MLI bzw. MLIII gerichtet sind, untersucht. Die enzymatische Aktivität der rekombi-nanten MLIII A-Unterelnheit, die zu einer Inaktivierung der Proteinsynthese auf ribosomaler Ebene führt, wurde in einem zellfreien System quantitativ bestimmt. Eine vergleichende Analyse der Nukleotide und der davon abgeleiteten Aminosäuresequenz der Konierten MLIII A- und der nativen MLI A-Untereinheit zeigt die wesentlichen Differenzen in der Primärstruktur dieser Proteine. Die Anti-genitätsanalyse der MLIII A-Untereinheit ergab ein neues Epitop D179-E184, das in Viscumin (ML I) nicht vorhanden ist. Die Rolle der toxischen Lektine bezüglich der immunologischen Wirksamkeit der Mistelextrakte wird diskutiert.

Key words

Mistletoe lectins, recombinant MLIII A-subunit - Monoclonal antibodies - Ribosome-inactivating protein - Viscum album