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Identifizierung und Charakterisierung fukosylierter Proteine sowie Untersuchungen zur Fukosetherapie in einem Mausmodell zu der humanen Erberkrankung SLC35C1-CDG

Jost, Markus

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PDF, German
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Abstract

Für ein besseres Verständnis über die Rolle von Fukose in der Glykosylierung von Proteinen wurden fukosylierte Glykoproteine von Mäusen aus den Geweben Lunge und Niere mittels Lektinaffinitätschromatographie isoliert und massenspektrometrisch identifiziert. Zur Elimination falsch positiver Proteine wurden neben Wildtypmäusen auch fukosedefiziente Mäuse mit ausgeschaltetem Golgi-GDP-Fukosetransporter (Slc35c1) für die Untersuchung herangezogen. Die Daten wurden um bereits identifizierte fukosylierte Proteine aus dem Hippocampus erweitert und mit einer Liste bekannter N-glykosylierter Proteine verglichen. Fukosylierte Proteine wurden weiterhin danach unterteilt, ob diese auch in der Liste der N-glykosylierten Proteine vorkommen, da auch O-fukosylierte Proteine angereichert wurden.. Nachfolgende bioinformatische Analysen mittels Gene Ontology (GO) zeigten in den Kategorien Molecular Function, Cellular Component und Biological Process mehrheitlich Übereinstimmungen bezüglich der vorkommenden Termini und deren Verteilung zwischen N-glykosylierten und fukosylierten Proteinen – vornehmlich bei Termini mit einem hohen Abstraktionslevel. Termini mit abweichender Verteilung oder die exklusiv in einer Gruppe (N-glykosyliert oder fukosyliert) vorkamen, fanden sich vermehrt in einem Gene Ontology-Level mit hohem Detail bezogen auf Proteinfunktion und lokalisation sowie biologische Prozesse. Auch der Vergleich der fukosylierten Proteine nach der Unterteilung, ob diese in der Liste N-glykosylierter Proteine vorkommen oder nicht, ergab signifikante Unterschiede in allen drei GO-Kategorien. Weiterführende Untersuchungen identifizierten ferner eine Reihe möglicher Zielproteine, die auf Grund der fehlenden Fukosylierung im Slc35c1-/--Mausmodell für die phänotypischen Veränderungen (Alveolendilatation, Albuminurie, verminderte Muskelkraft, Verhaltensauffälligkeiten) verantwortlich sein könnten. Aussichtsreichste Kandidaten für nachfolgende Untersuchungen sind Rezeptoren des PDGF-Signalweges, Proteine der Filtrationsbarriere in der Niere, Enzyme des Zitratzyklusses und Proteine, die das Angst-Lernverhalten beeinflussen. Zur Untersuchung der Fukoserettung wurden in der Gruppe der Slc35-Transporter mit unbekannter Funktion Transporter ausgewählt, die jedoch Homologien zu bestimmten Slc35c1-Motiven aufwiesen, die für die Erkennung von GDP-Fukose eine Rolle spielen könnten. Darunter befanden sich zwei Transporter (Slc35f3 und Slc35g1), die durch Fukose reguliert werden. Der Knockdown von Slc35g1, sowie des vermeintlichen GDP-Fukose-Transporters im Endoplasmatischen Retikulum Slc35c2 konnten eine Fukoserettung jedoch nicht verhindern. Eine Aussage über den Einfluss von Slc35f3 war nicht möglich. Durch Untersuchungen zur Bereitstellung von GDP-Fukose im Zytosol an Zellen eines Patienten mit SLC35C1-CDG, der nicht auf die Gabe von Fukose anspricht, konnte ein Defekt des Salvage Pathways ausgeschlossen werden, was den Schluss nahelegt, dass auch hier der alternative Transportweg von GDP-Fukose in den Golgi-Apparat betroffen sein könnte.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Strahl, Prof. Dr. Sabine
Date of thesis defense: 13 June 2016
Date Deposited: 14 Jul 2016 08:28
Date: 2016
Faculties / Institutes: Medizinische Fakultät Heidelberg > Universitätskinderklinik
Subjects: 570 Life sciences
610 Medical sciences Medicine
Controlled Keywords: CDG-Syndrom, Fucose, Glykosylierung

Available Versions of this Item

  • Identifizierung und Charakterisierung fukosylierter Proteine sowie Untersuchungen zur Fukosetherapie in einem Mausmodell zu der humanen Erberkrankung SLC35C1-CDG. (deposited 14 Jul 2016 08:28) [Currently Displayed]
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