Charakterisierung der Glykane des Zelladhäsionsmoleküls CD24 und deren Bedeutung für die Entwicklung und Funktion des Nervensystems
Final Report Abstract
Das Zelladhäsionsmolekül CD24 spielt eine wichtige Rolle im Nerven- und Immunsystem und übt eine zentrale Bedeutung bei Autoimmimerkrankungen, wie z.B. Multipler Sklerose imd Experimenteller Autoimmim-Encephalomyelitis aus. Man geht davon aus, dass die Funktionen von CD24 hauptsächlich durch seine Kohlenhydrat-Reste vermittelt werden. Ziel unserer Untersuchungen war daher eine möglichst detaillierte Analyse der in CD24 vorkommenden Kohlenhydratketten. Die vorhandenen N-glykosidisch oder O-glykosidisch gebundenen Zuckerseitenketten wurden enzymatisch oder chemisch freigesetzt und - ohne vorherige Fraktionierung - in toto mittels massenspektrometrischer Methoden charakterisiert, wobei die Analyse permethylierter Glykane nach Elektrosprayionisation und multipler Fragmentierung der einzelnen Oligosaccharidspezies im Vordergrund stand. Unsere Untersuchungen belegten ein breitgefächertes Glykosylierungmuster dieses Glykoproteins. Hauptkomponenten der N-Glykane stellten neben geringen Mengen an hybriden und mannosereichen Spezies vor allem di-, tri- und tetraantennäre komplexe Glykane dar, die sich unter anderem durch das Vorhandensein von 7V-Acetyllactosamin-Wiederholimgseinheiten (3Galßl-4GlcNAcßl-) und Zuckerepitopen vom Typ des Blutgruppe H Antigens (Fucal-2Galßl-4GlcNAcßl-) sowie das Vorliegen von bis zu vier Lex-Determinanten (Galßl-4[Fucal-3]GlcNAcßl-) pro Oligosaccharid auszeichneten. Im Fall O-glykosidisch gebundener Zuckerketten konnten sowohl Glykane vom Mucintyp als auch O-Mannosylglykane nachgewiesen werden, die zum Teil wiederum Lex- oder sialyl-Lex-Determinanten (Neu5Aca2-3Galßl- 4[Fucal-3]GlcNAcßl-) trugen. Mucintyp-Glykane wiesen darüber hinaus teilweise N-Glykolylneuraminsäure statt N-Acetylneuraminsäure oder auch Disialylmotive auf, während O-mannosidisch gebundene Glykane in geringen Mengen zusätzlich HNK-1 Epitope (HS03-3GlcAßl-3Galßl-) trugen, die bei N-Glykanen nicht zu finden waren. Die Kohlenhydratseitenketten von CD24 weisen damit zahlreiche Zuckerepitope auf, für die bereits eine biologische Relevanz - nicht nur im Kontext der Entwicklung und Regeneration des Nervensystems - gezeigt bzw. postuliert wurde. Die Kenntnis der vorhandenen Strukturen bietet nun die Möglichkeit, deren Bedeutung weiter zu untersuchen.
Publications
- (2009). Glycomic Analysis of N-Linked Carbohydrate Epitopes from CD24 of Mouse Brain. J. Proteome Res., 8, 567-582
Bleckmann C, Geyer H, Reinhold V, Lieberoth A, Schachner M, KJeene R, Geyer R
- (2009). O-glycosylation pattem of CD24 from mouse brain. Biol. Chem.
Bleekmann C, Geyer H, Lieberoth A, Splittstoesser F, Liu Y, Feizi T, Schachner M, Kleene R, Reinhold V, Geyer R
(See online at https://doi.org/10.1515/BC.2009.044)
