title: Charakterisierung einer neuen SLC35A1-Mutation   bei einer Patientin mit Glykosylierungs- und   Stoffwechseldefiziten
creator: Falkenstein, Kristina
subject: ddc-570
subject: 570 Life sciences
description: Die Glykosylierung ist eine wichtige co- und posttranslationale Modifikation von Proteinen, die   für deren korrekte Faltung, Funktionalität und Interaktionen benötigt wird. Wird dieser Prozess   durch Mutationen im Gen eines der beteiligten Proteine beeinträchtigt, führt dies zu einer seltenen   Stoffwechselkrankheit, die als „Congenital Disorders of Glycosylation“ (CDG) bezeichnet wird.   Der sehr seltene CDG-Typ SLC35A1-CDG wird durch einen Defekt des SLC35A1-Proteins   hervorgerufen, das als Sialinsäuretransporter dafür verantwortlich ist, CMP-Sialinsäure vom   Cytosol ins Golgi-Lumen zu transportieren. Bisher waren nur fünf SLC35A1-CDG Patienten   bekannt, die Symptome wie neurologische Defizite und Gerinnungsstörungen aufwiesen. Im   Rahmen dieser Arbeit wurde die c.133A>G (p.Thr45Ala) Mutation im SLC35A1 Gen einer   weiteren Patientin charakterisiert, die unter anderem an einer allgemeinen Gedeihstörung,   Mikrozephalie, Thrombozytopenie sowie Neutropenie leidet. Anhand einer in silico Analyse wurde   zunächst ermittelt, dass die Mutation pathogene Eigenschaften, aber möglicherweise eher milde   Auswirkungen auf die Funktionalität des Proteins haben könnte. Um die Mutation unabhängig   vom genetischen Hintergrund der Patientin zu untersuchen, wurde eine HEK293 SLC35A1  Knock-out-Zelllinie mittels CRISPR/Cas9 generiert, durch die festgestellt werden konnte, dass das   mutierte SLC35A1-Protein generell noch funktionsfähig war, aber eine verkürzte Halbwertszeit   aufwies. In Fibroblasten lokalisierte es ordnungsgemäß im Golgi-Apparat, aber zeigte eine leicht   reduzierte Aktivität, die möglicherweise auf die verringerte Stabilität zurückzuführen war. In den  Fibroblasten der Patientin wurde neben einer leichten Störung der O-Glykosylierung eine stark   beeinträchtigte N-Glykosylierung sowie eine reduzierte α-2,3 Sialylierung festgestellt. Im Serum der   Patientin waren dagegen kaum Glykosylierungsdefizite vorhanden, was auf organspezifische   Unterschiede in der Bereitstellung von Sialinsäure für die Glykosylierungsprozesse hindeuten   könnte. Durch transkriptomische und proteomische Analysen wurden Beeinträchtigungen weiterer   Glykosylierungsprozesse, der O-GlcNAcylierung und C-Mannosylierung, in den   Patientenfibroblasten entdeckt, sowie die Deregulation verschiedener Bereiche der   N-Glykosylierung, die teilweise in direktem Zusammenhang mit einem SLC35A1-Defekt zu stehen   scheinen. Auch die Lipidhomöostase war in den Zellen der Patientin verändert und es gab Hinweise   auf eine Beeinträchtigung von grundlegenden zellulären Funktionen sowie dem   Energiemetabolismus. Die beobachtete, verminderte Proliferation der Patientenfibroblasten   konnte durch Supplementation mit GlcNAc verbessert werden, nicht jedoch die   Glykosylierungsdefizienz, weshalb dieser Phänotyp vermutlich auf Probleme im Metabolismus   zurückzuführen war. Ein Komplementierungsversuch der Patientenzellen mit dem wildtypischen   SLC35A1-Gen konnte den Glykosylierungsdefekt nur teilweise beheben, weshalb auch der   individuelle genetische Hintergrund der Patientin zu den beobachteten Defiziten beitragen könnte.   Letztendlich scheint die SLC35A1 c.133A>G Mutation zu einer eher milden Form von   SLC35A1-CDG zu führen, die vermutlich hauptsächlich auf die reduzierte Stabilität des mutierten   Proteins zurückzuführen ist.
date: 2023
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/34160/1/PhD%20Thesis%20-%20zum%20Ver%C3%B6ffentlichen.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00034160
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-341602
identifier:   Falkenstein, Kristina  (2023) Charakterisierung einer neuen SLC35A1-Mutation bei einer Patientin mit Glykosylierungs- und Stoffwechseldefiziten.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/34160/
rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
rights: http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/help/license_urhg.html
language: ger