Entwicklung und Anwendung von neuen Glykanmicroarrays

Eine Grundvoraussetzung in der Glykobiologie ist, daß Glykokonjugate von kohlenhydratbindenden Proteinen erkannt werden müssen um der darin kodierten Information eine biologische Bedeutung zu verleihen. Deshalb sind adäquate Systeme notwendig um die Wechselwirkung zwischen Glykanen und deren Rezeptor, seien dies Lektine, Antikörper oder Enzyme, zu untersuchen. In den letzten Jahren wurden verschiedenste Glykan-Mikroarrays entwickelt, aber diese decken hauptsächlich das glykomische Potenzial der Säugetieren ab. Da aber viele wichtige Modellorganismen wie Caenorhabditis elegans, Dictyostelium discoideum und Drosophila melanogaster ebenso wie viele Parasiten mit hohem landwirtschaftlichen oder medizinischen Relevanz keine Säugetiere sind, sollten moderne Glykanarrays die Glykome dieser Spezies widerspiegeln. Um dieses Ziel zu erreichen sollen neue Glykanarrays entwickelt werden unter Verwendung sowohl von nativen Glykanen dieser Organismen als auch von N-Glykanen, die mithilfe von Glykosidasen und rekombinanter Glykosyltransferasen modifiziert wurden. Die Methoden der Arrayproduktion werden hinsichtlich derer Kompatibilität mit HPLC-Reinigung und MALDI-TOF MS-Analysen überprüft - deswegen sollte ein entsprechender Linker entwickelt werden, der mit einem Fluorophor (zwecks Detektierbarkeit), einem Oxyamin (zwecks Kopplung mit ungeschützten Glykanen) und einem Amin bzw. Azid (zwecks Konjugation mit der Arrayoberfläche) ausgestattet wird. Dieser neue Linker wird zuerst mit Mono- und Disacchariden bzw. anderen Modellglykanen ausgestet werden bevor diese Methode zur Modifizierung, Fraktionierung und Konjugation von Glykanen aus den drei obengenannten wirbellosen Modellorganismen angewandt wird. Dieser neuentwickelte Array wird mit einer Reihe Lektine und kohlenhydratspezifischer Antikörper erprobt - mit besonderem Fokus auf rekombinanten Nematodenlektinen.

Eine Grundvoraussetzung in der Glykobiologie ist, daß Glykokonjugate von kohlenhydratbindenden Proteinen erkannt werden müssen um der darin kodierten Information eine biologische Bedeutung zu verleihen. Deshalb sind adäquate Systeme notwendig um die Wechselwirkung zwischen Glykanen und deren Rezeptor, seien dies Lektine, Antikörper oder Enzyme, zu untersuchen. In den letzten Jahren wurden verschiedenste Glykan-Mikroarrays entwickelt, aber diese decken hauptsächlich das glykomische Potenzial der Säugetieren ab. Da aber viele wichtige Modellorganismen ebenso wie Parasiten keine Säugetiere sind, sollten moderne Glykanarrays die Glykome dieser Spezies widerspiegeln. Um dieses Ziel zu erreichen sind neue Glykanarrays notwendig - unter Verwendung sowohl von nativen Glykanen dieser Organismen als auch von mithilfe Glykosidasen und rekombinanter Glykosyltransferasen modifizierten N-Glykanen. Die Methoden der Arrayproduktion wurden hinsichtlich derer Kompatibilität mit HPLC-Reinigung und MALDI-TOF MS-Analysen überprüft ein neuer Linker wurde entwickelt, der mit einem Fluorophor (zwecks Detektierbarkeit), einem Oxyamin (zwecks Kopplung mit ungeschützten Glykanen) und einem Amin bzw. Azid (zwecks Konjugation mit der Arrayoberfläche) ausgestattet ist. Dieser neue Linker wurde zuerst mit Mono- und Disacchariden verwendet, später mit natürlichen N-Glykanen. Die neu entwickelten Konjugate wurden mit einer Reihe Lektine und kohlenhydratspezifischer Antikörper überprüft und versprechen, in der Zukunft, interessante Ergebnisse über Protein-Kohlenhydrat-Wechselwirkungen zu liefern.