Proteine mit allergenen bzw.enzymatischen Eigenschaften werden zellulär lokalisiert, umErkenntnisse hinsichtlich ihrer Synthese, ihres Transports und ihrerbiologischen Funktion zu gewinnen. Soweit es sich um hochspezialisierteZellen wie z.B. Pollenkörner oder trockene Samenkörner handelt, mußtenhierzu spezielle wasserfreie Präparationsmethoden für dieelektronenmikroskopische Proteinlokalisation entwickelt werden.Gegenwärtig laufen zu dieser Thematik vier Projekte: | |
| 1. | Kreuzreaktivitätzwischen Pollenallergien und Allergien |
| 2. | Mechanismusder Allergenfreisetzung aus Pollen |
| 3. | ImmunoelektronenmikroskopischeLokalisation von Glutenproteinen in Getreidekörnern |
| 4. | Elektronentomographiean der Exine der Pollenwand |
| 1. | Kreuzreaktivitätzwischen Pollenallergien und Allergien |
Schwerpunkt ist die Erforschungderzellulären Grundlagen für die klinisch beobachtete Kreuzreaktivitätzwischen Pollenallergien und Allergien gegen verschiedene pflanzlicheLebensmittel. Beispielsweise untersuchen wir das Gruppe 4 Allergen desGraspollens auf eine mögliche Kreuzreaktivität mit Proteinen in Pollenvon Bäumen (s. Abb. 7)und Kräutern sowie mit Gemüse, Obst und Nüssen. | |
 Abb. 7 | |
| 2. | Mechanismusder Allergenfreisetzung aus Pollen |
Untersuchungen zum Mechanismus derAllergenfreisetzung aus Pollen der allergologisch relevantenPflanzenarten (Bäume, Gräser, Kräuter). Bislang konnte für die Pollender Süßgräser (Poaceae) gezeigt werden, daß eine Hydratisierung derPollenkörner mit Regenwasser ein Aufplatzen des Pollenkorns verursacht(s. Abb. 8).Dabei werden viele winzige allergenhaltige cytoplasmatische Partikelfreigesetzt, die respirabel sind und bei Graspollenallergikern diebekannte Anfälle von Graspollenasthma auslösen könnten [11, 12]. | |
 Abb. 8 | |
| 3. | ImmunoelektronenmikroskopischeLokalisation von Glutenproteinen in Getreidekörnern |
Diese Untersuchungen werden imZusammenhang mit einem Projekt zur Erforschung der immunologisch /biochemischen Grundlagen der Cöliakie (Sprue) durchgeführt. Sie sollenAufschluß über die Verteilung von Gluten im trockenen Getreidekornliefern. | |
| 4. | Elektronentomographiean der Exine der Pollenwand |
Mit Hilfe spezieller Fällungs-undFärbemethoden sollen die in der Exine der Pollenwand verlaufendenMikrokanälchen kontrastiert und ihr bislang unbekannter Verlaufelektronentomographisch mit einem energiefilterndenTransmissionselektronenmikroskop (EFTEM) bei = 200 keV untersuchtwerden. Weiterhin soll unter Verwendung goldmarkierter Antikörper dieFrage geklärt werden, ob die Allergenmoleküle bei ihrer Passage aus demPollencytoplasma durch die Pollenwand hindurch nach außen dieMikrokanälchen als Transportwege nutzen. | |
Literatur: | |
[11] | Grote, M., Vrtala, S.,Niederberger, V., Wiermann, R., Valenta, R., Reichelt, R. (2001).Release of allergen-bearing cytoplasm from hydrated pollen: A mechanismcommon to a variety of grass (Poaceae) species revealed by electronmicroscopy. J. Allergy Clin. Immunol. 108, 109-115. |
[12] | Grote, M., Vrtala, S.,Niederberger, V., Valenta, R., Reichelt, R. (2000). Expulsion ofallergen-containing materials from hydrated rye grass (Loliumperenne) pollen revealed by immunogold field emissionscanning and transmission electron microscopy. J Allergy ClinImmunol. 105(6), 1140-1145. |
[13] | M. Grote, V. Krzyzanek, R.Reichelt. Bundles of hexagonally arranged tubules in timothy grasspollen: Detection of a novel pollen component using anhydrous fixationand image analysis techniques in transmission electron microscopy. J.Microsc. (2007), accepted. |