Induction of humoral immunity in response to immunization with recombinant Mycobacterium bovis BCG expressing the S1 subunit of Bordetella pertussis toxin

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Abstract:

Two recombinant Mycobacterium bovis BCG (rBCG) vaccine strains were developed for the expression of cytoplasmically located S1 subunit of pertussis toxin, with expression driven by the hsp60 promoter of M. bovis (rBCG/pPB10) or the pAN promoter of Mycobacterium paratuberculosis (rBCG/pPB12). Both strains showed stable expression of equivalent levels of recombinant S1 in vitro and induced long-term (up to 8 months) humoral immune responses in BALB/c mice, although these responses differed quantitatively and qualitatively. Specifically, rBCG/pPB12 induced markedly higher levels of IgG1 than did rBCG/pPB10, and mice immunized with the former strain developed specific long-term memory to S1, as indicated by the production of high levels of S1-specific IgG in response to a sublethal challenge with pertussis toxin 15 months after initial immunization. When considered in combination with previous studies, our data encourage further evaluation of rBCG as a potential means of developing a low-cost whooping cough vaccine based on defined antigens.Key words: recombinant BCG, humoral immune response, B. pertussis.

Deux souches recombinantes du vaccin BCG Mycobacterium bovis (rBCG) ont été développées afin d'exprimer dans le cytoplasme la sous-unité S1 de la toxine de la coqueluche (« pertussis toxin »), expression placée sous le contrôle des promoteurs de hsp60 de M. bovis (rBCG/pPB10) ou pAN de Mycobacterium paratuberculosis (rBCG/pPB12). Les deux souches ont démontré une expression stable de quantités équivalentes de S1 recombinant in vitro et ont induit une réponse humorale à long terme (jusqu'à 8 mois) chez les souris BALB/c, quoique ces réponses différaient quantitativement et qualitativement. Plus spécifiquement, rBCG/pPB12 a induit des niveaux beaucoup plus élevés d'IgG1 que ne l'a fait rBCG/pPB10, et les souris immunisées avec cette première souche ont développé une réponse mémoire à long terme spécifique à S1, tel que l'a indiqué la production de niveaux élevés d'IgG spécifiques à S1 en réponse à une charge sub-létale de « pertussis toxin » 15 mois après l'immunisation initiale. Combinés avec les résultats d'études antérieures, nos résultats encouragent une évaluation plus poussée du rBCG comme outil potentiel dans le développement d'un vaccin peu onéreux contre la coqueluche, à partir d'antigènes définis.Mots clés : BCG recombinant, réponse immune humorale, B. pertussis.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2005

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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