Bessere Methoden zur Kontrolle der Glykosylierung
Unter Glykosylierung versteht man das Anhängen von Zuckermolekülen, was vor allem bei der posttranslationalen Modifikation von Proteinen eine Rolle spielt. Glykoproteine vermitteln die Erkennung und Kommunikation zwischen Zellen. Neuere Studien gehen nun davon aus, dass veränderte Glykosylierungsmuster bestimmte Krankheiten auslösen, sodass sie sich als diagnostische Biomarker eignen könnten. Trotz der immer größeren Bedeutung von Glykoproteinen sind derzeitige Techniken und Werkzeuge zum Nachweis von Glykanen noch alles andere als ausgereift. Um Glykoproteine zu analysieren, werden spezifische analytische Methoden gebraucht, dem sich das EU-finanzierte Projekt GLYCOPROTEOMICS (Quantitative glycomics and Glycoproteomics for Biomarker Discovery) in einem multidisziplinären Ansatz widmete. Die Forscher entwickelten einen hochempfindlichen Glycomik-Ansatz, der Flüssigkeitschromatographie im Nanomaßstab und Detektion mittels Massenspektrometrie kombiniert. So können bei N- und O-Glykanen gleichzeitig vier Parameter nachgewiesen werden, die in einer Datenbank mit mehr als 350 Glykan-Fingerabdrücken abgelegt wurden. Mit dem Ansatz lassen sich sowohl N- als auch O-Glykane aus minimalen Probenmengen genauestens sequenzieren. Mit der Methode konnten nicht nur klinische Gewebeproben und Körperflüssigkeiten analysiert werden, sondern auch Glykane in histopathologischen Formalin/Paraffinschnitten charakterisiert werden. Ein weiterer Einsatzbereich war die eingehende Charakterisierung chemisch glykosylierter Impfstoffkandidaten. Mit der Methode von GLYCOPROTEOMICS können Glykansignaturen als zuverlässige Biomarker für Darmkrebs und sehr aussagefähige Marker für Magen-Darm-Tumoren identifiziert werden. Damit könnte der Ansatz für ein breites Spektrum von Krankheiten relevant werden, etwa für die mit enormen sozioökonomischen Kosten verbundenen chronischen Entzündungskrankheiten. Genauere Daten zu Glykosylierungsmustern spezifischer Proteine können neue therapeutische Ziele auftun, die Präzisionsmedizin voranbringen und neue Biomarker enthüllen. Durch zügigere Diagnose wiederum kann die Therapie zeitig genug begonnen werden, um den Krankheitsverlauf zu stoppen.
Schlüsselbegriffe
Glykosylierung, Glykoproteine, Glykan, GLYCOPROTEOMICS, Krebs
