Semisynthese von N-Glycoproteinbibliotheken

• Antragsteller: Professor Dr. Carlo Unverzagt
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 220916279

Die Funktion von Glycoproteinen wird sehr häufig durch ihren Kohlenhydratanteil moduliert. Der Kohlenhydratteil zeigt eine natürliche Mikroheterogenität. Die Auswirkungen der Mikroheterogenität sind nicht verstanden, da homogene Glycoproteine (Glycoformen) bisher nicht durch Reinigung in ausreichenden Mengen gewonnen werden können. Daher wurden konvergente Synthesemethoden entwickelt, um einheitliche Glycoproteine durch native chemische Ligation und anschließende Rückfaltung herzustellen. Die anspruchsvollen Syntheserouten zur Erzeugung von Glycoformen konnten in der ersten Antragsphase wesentlich verkürzt werden. Dadurch wurden erste Bibliotheken natürlicher Glycoformen von IL-6 und Saposin D zugänglich. Alle synthetischen Glycoformen waren biologisch aktiv. Für das lysosomale Adapterprotein Saposin D konnte erstmals eine Kohlenhydratabhängigkeit für mehrere membranassoziierte Bioaktivitäten nachgewiesen werden. In der zweiten Antragsperiode soll die Synthese von IL-6 und Saposin Glycoformen durch chemoenzymatische Methoden bei der Synthese von N-Glycanen und N-Glycopeptiden weiter verbessert werden. Ein primäres Ziel ist der Aufbau einer umfassenden Bibliothek an natürlichen Glycoformen für alle vier Saposine. Aufgrund der hohen strukturellen und funktionellen Homologie ist zu vermuten, daß auch Saposin A-C kohlenhydratabhängige Bioaktivitäten besitzen, die mit etablierten Assays nachgewiesen werden sollen. Die in vivo Funktionalität der Saposine hängt mit der Bildung von Saposin-Oligomeren im Komplex mit Lipiden zusammen. Da diese Komplexe bisher nur mit nicht glycosylierten Saposinen untersucht wurden, sollen die glycosylierten Komplexe gezielt hergestellt und charakterisiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen