Uhlenbruck G

A New Source of Antibody‐Like Substances Having Anti‐Blood Group Specificity: A Discussion on the Specificity of Helix Agglutinins

Summary. A new source of agglutinins has been found in snails (albumin gland) and in many sorts of fish roe. These agglutinins do not only agglutinate red cells of various origin before and (or) after treatment with several enzymes (pronase, neuraminidase), but also different strains of bacterial microorganism. These reactions are not unspecific, but follow the rule of strong chemospecificity as could be demonstrated in several cases by haemagglutination inhibition and immunodiffusion tests, especially with the agglutinins from Helix snails, where artificially conjugated antigens were included, as well as a discussion of the nomenclature and topo‐chemical arrangement of the receptors.

PROTECTINS: PAST, PRESENT PROBLEMS, AND PERSPECTIVES*

We can distinguish two types of agglutinins in invertebrates: those in the hemolymph and those associated with the sexual or reproductive system (for example, the albumin gland of snails, and eggs).’ The latter were found for the first time by Prokop and colleagues in 1965, when looking for blood group active material in nonvertebrates, investigations that were stimulated by the occurrence of anti-blood group P immunizing agents in parasite^.^^ * During these investigations they discovered, to their surprise, blood group A-specific agglutinins in the albumin gland of snails of the genus Helix.3This discovery was confirmed independently by a similar observation in the snail Otala The importance of these findings became more evident when Uhlenbruck and colleagues described the reaction of the anti-A from Helix pomatia with neuraminidase-treated non-A blood cells: their conclusion was that obviously the new agglutinin was recognizing terminal N-acetyl-Dgalactosamine (Gal NAc), mostly aor even 8-linked, which was subterminal to neuraminic acid. This led of course to an extension of the research field, and many bacteria, for instance streptococci,s* @ were now investigated for the reaction with the “anti-GalNAc” agglutinin.? We found, however, that some of them reacted when they had no GalNAc at aL8 These results, which were unexplained by our hypothesis, were later clarified by the investigations by other groups and ourselves on the broad specificity of the Helix pomatia agg1utinin,l0-l2 which demonstrated that a flexible combining site of the agglutinin was capable of detecting other structures besides terminal GalNAc structures, including those of certain glucosamine, galactose, and glucose configurations. Prokop and colleagues * had already emphasized the non-antibody and non-immunoglobulin structure of these agglutinins (although they often migrated electrophoretically, like immunoglobulins) , l 3 and had termed them protectins, a name which implies that this new class of biologically active glycoproteins has a pro-

Zur Agglutinin-Natur der menschlichen Haptoglobine gegenber Streptokokken mit dem T4-Antigen

In einer Reihe von Arbeiten [1, 3, 4] wurde gezeigt, dab menschliche Seren vom HpTyp 2-2 und 2-1 Agglutinine gegen T4tragende Streptokokken mit hohen Titern (1:200 bis mehr als 1:3200) besitzen. Das Zellwand-Antigen T4 tritt normalerweise bei Streptokokken der Gruppe A (S. pyogenes) der Typen 4, 24, 26, 28, 29, 46 und 48 auf, kommt aber in seltenen F/illen auch bei//-hfimolysierenden Streptokokken der Gruppen G und C vor. Es wurde auch festgestellt, dab menschliche Seren vom Hp 1-1-Typ keine sichtbare Antik6rperaktivit/it gegen die genannten Streptokokken entfalten. Ihre Wirkung stellt vielmehr eine verblfiffende Analogie zum Prinzip der blockierenden Antik6rper dar [4]. Bei der Untersuchung zahlreicher Nabelschnurseren ergaben sich starke Hinweise daffir, dab die in Hp 2-2 und Hp 2-1 festgestellten Agglutinine die Haptoglobine selbst sind. Bei nicht nachweisbarem Haptoglobin (Ahaptoglobinfimie) lagen die Titer in der Regel auch sehr niedrig oder es fehlte jegliche Agglutininaktivitfit [5]. Die Identit/it der Haptoglobine mit dem agglutinierenden Agens wurde auch durch Verwendung einer L6sung aus hochgereinigtem Haptoglobin (Behringwerke, Marburg) bestfitigt. 2mg des Pr~iparats (Reinheitsgrad 98%) wurden in 1 ml physiologischer Kochsalzl6sung aufgel6st. Die L6sung ergab mit T4-Antigentragenden Streptokokken eine Agglutination bis zur Verdfinnung 1:800. Bei der Priifung der in den bisherigen Untersuchungen benutzten Standardst~mme des 4,24.. . Komplexes und der Cund GStreptokokken mit T4-Antigen ergab sich eine volle Spezifitfit gegenfiber dem T4-Antigen. Streptokokkenstfimme der Gruppen A, C und G ohne dieses Antigen reagierten ebensowenig wie andere Spezies (Staphylokokken, Enterobacteriaceae). Eine Beziehung zwischen Haptoglobinen und Mikroorganismen mit der oben genannten Phfinomenologie konnte bisher nur bei den T4-tragenden Streptokokken nachgewiesen werden. Ffir die praktische Bakteriologie bedeutet dieser Befund, dab man eine L6sung aus hochgereinigtem Haptoglobin des Typs 2-2 oder 2-1 zur Bestimmung des T4-Antigens bei Streptokokken benutzen kann. Damit ist, neben dem Protektin aus Helix pomatia zur Bestimmung von Streptokokken der GruppeC [2], ein weiteres heterologes Testreagens gefunden worden, das Immunantik6rper herk6mmlichen Typs voll ersetzen kann. Wir danken den Behring-Werken, Marburg, bes. Prof. H.G. Schwick und H. Haupt, ffir die Uberlassung der Haptoglobin-Pr~parate.

Weitere Charakterisierung des tumorzell-spezifischen „wheat germ” Agglutinins, insbesondere hinsichtlich seiner Reaktion mit der Blutgruppensubstanz A

The tumor-cell specific agglutinin derived from wheat germ lipase reacts like an “incomplete” lectin with human red blood cells after pronase treatment, independent of AB0 blood group. The agglutination is strongly inhibited by blood group A substance from peptone. This substance reacts also with the agglutinin in agargel immunodiffusion. The receptor for this agglutinin is not identical with the A antigen. The heterophile agglutinin could be characterised by a specific antiserum. Das in der “wheat germ lipase” vorhandene tumorzell-spezifische Agglutinin reagiert wie ein „inkomplettes” Lectin nach Pronase-Behandlung mit menschlichen Blutkörperchen, und zwar unabhängig von ihrer AB0-Blutgruppe. Das Agglutinin wird sehr stark durch A-Blutgruppensubstanz aus Pepton gehemmt: dabei reagiert es sowohl in der Hämagglutinationshemmung als auch in Form von Präcipitatbildung in der Agargeldiffusion. Der Receptor ist jedoch nicht mit dem A-Antigen identisch. Das heterophile Agglutinin konnte durch ein spezifisches Antiserum charakterisiert werden.