Metabolisches Engineering von Glycoproteinen (B05)

• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 189682160

Die Glycosylierung ist eine komplexe Form der posttranslationalen Modifikation und ist an der Regulation zahlreicher Proteinfunktionen beteiligt. In diesem Projekt wird metabolisches Glycoengineering eingesetzt, um chemische Reportergruppen in die Kohlenhydratstrukturen der Glycoproteine einzuführen. Durch eine bioorthogonale Ligationsreaktion lassen sich die Glycoproteine anschließend mit einer Sonde (Fluoreszenzfarbstoff, Biotin) markieren und so visualisieren oder isolieren. In der Vergangenheit konnten wir die Diels-Alder-Reaktion mit inversem Elektronenbedarf als eine geeignete bioorthogonale Ligationsreaktion zu diesem Zweck etablieren. Als chemische Reportergruppen dienten terminale Alkene, Cyclopropene und Norbornene. Wir werden nun neue Kohlenhydratderivate entwickeln, die mit höherer Effizienz eingebaut werden. Mit diesen Verbindungen untersuchen wir Proteinglycosylierung in lebenden Zellen, insbesondere die dynamische O-GlcNAcylierung des Kinesins Kif18A. Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung einer chemischen Methode zum Nachweis und zur Unterscheidung von Protein-O-GlcNAcylierung und -phosphorylierung durch selektive Eliminierung von GlcNAc bzw. Phosphat und anschließende Michael-Addition eines Markers und Proteomik-Analyse.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 969: Chemische und biologische Prinzipien der zellulären Proteostase
• Antragstellende Institution: Universität Konstanz
• Teilprojektleiter: Professor Dr. Valentin Wittmann