Neue Anwendungen für Glykosylierung
Bei der Glykosylierung wird ein Zuckermolekül an ein Makromolekül angehängt, was durch spezielle Enzyme (Glycotransferasen) katalysiert wird. Posttranslationale Modifikationen dieser Art verleihen Molekülen neue strukturelle und funktionelle Eigenschaften.Lektine sind Kohlenhydrat-bindende Proteine, die bestimmte Zuckerreste auf Makromolekülen erkennen bzw. die biologische Erkennung vermitteln. Das EU-finanzierte Projekt FLYGLYGAN erforschte mithilfe bestimmter Lektine aus Pilzen Glycosylierungswege in der Fruchtfliege Drosophila melanogaster.Beim Screening mehrerer Lektine stellte sich heraus, dass nur wenige Lektine toxisch wirken, wenn sie Drosophila oral verabreicht werden. Detaillierte Untersuchungen zu den Ursachen dieser mangelnden Toxizität zeigten, dass Drosophila Zielglykane für diese Lektine erzeugen und exprimieren kann. Auch andere Mechanismen wie etwa Enzyme, die an der Glycosphingolipidsynthese beteiligt sind, wurden für die toxische Reaktion auf das MOA-Lektin (Marasmius oreades Agglutinin) verantwortlich gemacht.Durch Fokussierung auf die in der neuromuskulären Synapse entdeckten Glykane wurde eine starke Assoziation zwischen Lektinen und den Glycotransferase-Enzymen hergestellt, die das Anhängen der Lektinzielstruktur Glycan katalysieren, was durch Loss-of-function-Experimente validiert werden konnte.Insgesamt zeigte FLYGLYGAN, dass genetische Analysen Assoziationen zwischen Genen, die für Glycosyltransferasen kodieren, und den durch sie erzeugten Glykanen ermöglichen. Zudem konnten neue Proteine mit möglicher Glycosyltransferaseaktivität identifiziert werden. Angesichts der chemischen und medizinischen Nutzbarkeit bioaktiver Glykane und der Biosynthese von Glykokonjugaten könnte das Ergebnis der Studie diese Bereiche der Biotechnologie deutlich erweitern.
