Glycogenomics von dictyostelium Discoideum

Der Schleimpilz Dictyostelium discoideum ist ein wertvoller nicht pathogener Modellorganismus zur Studie von Zell-Zellinteraktionen, da die einzelligen Amoeben induziert durch Nahrungsmangel aggregieren um mehrzellige Fruchtkörper zu bilden, die den Fortbestand der Spezies sichern. Interessanterweise enthalten seine Glykoproteine den Deoxy-zucker Fucose der besonders in Zell-Zellwechselwirkungen in höheren Organismen, so auch im Menschen, involviert ist. Dieses Projekt untersucht daher die Glykanketten der Proteine mit modernen Methoden der Biochemie und Molekularbiologie. Um die Role der Fucose näher zu beleuchten konzentrieren wir uns auf die Gene die an der Fucosebiosynthese und dem Transfer dieses Zuckers auf Oligosaccharide beteiligt sind. Mutanten mit Defekten im Fucosehaushalt werden untersucht um die genauen molekularen und biochemischen Ursachen festzustellen. Aufgrund dieser Analysen sollen die defekten Gene und die durch sie bedingten molekularen und biologischen Phenotypen komplementiert werden. Als Marker hierzu dienen Glykanstrukturen, Kreuzreaktivität mit Krenperoxidase und Wachstumsraten. Weiters sollen mit gezielten knockout von Fucosyltransferase-Genen Mutanten erhalten werden um weitere Aspekte der Fucosylierung unter anderem mit Massen-spektrometrischen Methoden zu untersuchen. Dies dient dem besseren Verständnis der Glykosylierung in diesem Organismus und soll neue Möglichkeiten eröffnen hinsichtlich der Nutzung von Dictyostelium discoideum als Modell für pathogene Organismen und für die biotechnologische Produktion rekombinanter Proteine.

Der Schleimpilz Dictyostelium discoideum ist ein wertvoller nicht pathogener Modellorganismus zur Studie von Zell-Zellinteraktionen, da die einzelligen Amoeben induziert durch Nahrungsmangel aggregieren um mehrzellige Fruchtkörper zu bilden, die den Fortbestand der Spezies sichern. Interessanterweise enthalten seine Glykoproteine den Deoxy-zucker Fucose, der besonders in Zell-Zellwechselwirkungen in höheren Organismen, so auch im Menschen, involviert ist. Im Rahmen dieses Projekts wurden daher die Glykanketten der Proteine mit modernen Methoden der Biochemie und Molekularbiologie untersucht. Um die Rolle der Fucose näher zu beleuchten konzentrierten wir uns auf die Gene, die an der Fucosebiosynthese und dem Transfer dieses Zuckers auf Oligosaccharide beteiligt sind. Mutanten mit Defekten, die in Analogie zu menschlichen Krankheiten stehen, wurden auch untersucht um die genauen molekularen und biochemischen Ursachen festzustellen. Aufgrund dieser Analysen konnten die defekten Gene identifiziert und in einem Fall biochemisch komplementiert werden. Als Marker hierzu dienten Glykanstrukturen, Kreuzreaktivität mit Anti-Krenperoxidase und Wachstumsraten. Massenspektrometrische Methoden gaben ein klares Bild über die glykomischen Unterschieden zwischen drei Dictyostelium-Spezies, und drei Mutanten als auch während des Lebenszyklus. Einen besonders hohen Anspruch an die Analytik stellten hierbei die hochsulfatierten und methylphosphorylierten Glykane.