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Projekt
Protein-Lipid-Interaktionen und der Einfluss der zellulären Lipidumgebung auf Glykosylierungsprozesse
Antragstellerin
Professorin Dr. Britta Brügger
Fachliche Zuordnung
Biochemie
Förderung
Förderung seit 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289991887
Die Übertragung von Kohlenhydraten auf Akzeptormoleküle stellt eine in allen Lebensbereichen konservierte Proteinmodifikation dar. Glykosylierungen beinhalten die Addition einzelner Monosaccharide bis hin zu komplexen Kohlenhydratstrukturen auf Protein- und Lipidakzeptoren. Die hohe Zahl möglicher Kombinationen von Kohlenhydratstrukturen unterschiedlicher Länge, Zusammensetzung und Anordnung führt zu einer einzigartigen Komplexität des humanen Glykoms, an dessen Aufbau etwa 200 Glykosyltransferasen beteiligt sind. Die enorme strukturelle Diversität reflektiert die große Zahl an Funktionen, an denen Glykosylierungen beteiligt sind, wie beispielsweise Proteinfaltung, Proteintransport und -lokalisierung sowie Regulation von Proteinaktivitäten. Da diese Defekte auch Enzyme des Lipidstoffwechsels im Allgemeinen betreffen und im Besonderen auch solche, die an der Synthese von Glykolipiden oder Lipid-Signalmolekülen beteiligt sind, kann davon ausgegangen werden, dass erbliche Glykosylierungserkrankungen (CDGs, congenital disorders of glycosylation) auch zu Veränderungen von Membranstrukturen führen. Daraus resultierende Veränderungen der zellulären Lipidhomöostase können zur Pathobiochemie dieser multisystemischen Erkrankungen beitragen. Unser Ziel ist es, die Rolle von Lipiden bei der Assemblierung, Aktivität und Spezifität von Glykosylierungsenzymen zu untersuchen. Hierbei werden wir uns auf die Dolicholphosphat-Mannose-Synthase konzentrieren, die initial an N-Glykosylierungen sowie C- und O-Mannosylierungen beteiligt ist. Durch eine Kombination von in vitro- und zellulären Untersuchungen wollen wir den möglichen Beitrag von Membranlipiden zu Struktur und Funktion des Enzyms untersuchen. Des Weiteren werden wir im Rahmen der Forschergruppe anhand unterschiedlicher Modellsysteme untersuchen, inwieweit CDGs die intrazelluläre Lipidhomöostase beeinflussen. Um zu bestimmen, wie Hypoglykosylierungszustände die zelluläre Lipidhomöostase beeinflussen können, werden wir mittels quantitativer Massenspektrometrie Veränderungen des Lipidstoffwechsels quantitativ erfassen. Zusammenfassend zielen unsere Versuche darauf ab, das Zusammenspiel von Lipiden und Glykosylierungsenzymen zu untersuchen und zu bestimmen, wie sich Glykosylierungsstörungen auf die zelluläre bis hin zur organismischen Lipidhomöostase auswirken.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
