Monoclonal antibodies to protein I for serotyping of Neisseria gonorrhoeae: Correlation of serotype with bactericidal activity

Abstract

Seven monoclonal antibodies have been used for the serotyping of one hundred Neisseria gonorrhoeae wild strains, randomly selected from nine U.S. cities, and seven serotype reference strains by the co-agglutination method. As determined by gel-immunoradioassay, the monoclonal antibodies recognized the protein I trimer of a single or a limited subset of serotype reference strains. All but three strains were typable by one or two of the antibodies. The most common serotypes were 1,3 (26%), 1 (20%), 5 (17%), 5,7 (11%) and 9 (10%). To correlate typing results with ability for killing of these antibodies, susceptibility of typed and non-typed strains to killing was studied. Susceptibility was significantly associated with typing by the serotype 7 (p = 0.011) and serotype 9 (p = 0.033) specific monoclonal antibodies. Reaction of antibodies recognizing epitopes on the protein IB molecule with a given strain predicted in an average of 43% of strains (49% of strains of serotype 5, 62% of serotype 7, 29% of serotype 8, and 33% of serotype 9) its susceptibility to killing by the typing antibodies. In contrast, only 15% of the strains (15% of strains of serotype 1 and 15% of serotype 3) were killed by their typing antibodies, recognizing epitopes on the protein IA molecule. These monoclonal antibodies might prove to be important for the isolation and structural characterization of epitopes responsible for susceptibility of the gonococcus to killing and thus for the development of a vaccine against invasive gonococcal disease.

Sieben monoklonale Antikörper wurden mit Hilfe der Co-Agglutinationsmethode zur Serotypisierung von einhundert Neisseria gonorrhoeae Wildstämmen, die willkürlich in neun amerikanischen Städten ausgewählt wurden, und sieben Serotyp-Referenzstämme verwendet. Die monoklonalen Antikörper erkannten, wie mit Hilfe des Gel-immunoradioassays bestimmt, das Protein I-Trimer eines einzelnen oder einer begrenzten Untereinheit von Serotyp-Referenstämmen. Alle außer drei Stämmen waren mit einem oder zwei Antikörpern typisierbar. Die häufigsten Serotypen waren 1,3 (26%), 1 (20%), 5 (17%), 5,7 (11%) und 9 (10%). Um die Typisierung mit der Fähigkeit dieser Antikörper zur Abtötung zu vergleichen, wurden typisierte und nicht typisierte Stämme in einem Bakterizidietest untersucht. Die Abtötbarkeit war signifikant assoziiert mit der Typisierung durch die Serotyp 7 (p = 0,011) und Serotyp 9 (p = 0,033) spezifischen monoklonalen Antikörper. Die Reaktion eines bestimmten Stammes mit Antikörpern, die Epitope auf dem Protein IB Molekül erkennen, sagte in durchschnittlich 43% der Fälle (49% der Serotyp 5-Stämme, 62% der Serotyp 7-Stämme, 29% der Serotyp 8-Stämme und 33% der Serotyp 9-Stämme) die Abtötbarkeit durch den typisierenden Antikörper voraus. Im Gegensatz dazu wurden nur 15% der Stämme abgetötet (15% der Serotyp 1-Stämme und 15% der Serotyp 3-Stämme), die mit monoklonalen Antikörpern reagieren, die Epitope auf dem Protein IA Molekül erkennen. Diese monoklonalen Antikörper könnten für die Isolierung und strukturelle Charakterisierung von Epitopen, die für die Abtötbarkeit des Gonokokkus verantwortlich sind, und damit für die Entwicklung einer Vakzine gegen systemische Gonokokkeninfektionen von Bedeutung sein.