Semisynthese von N-Glycoproteinbibliotheken
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Es konnte erstmals gezeigt werden, dass alle synthetischen Glycoformen von IL-6 eine unterschiedliche Verweildauer um Blutserum haben. Aufgrund der unerwarteten Reihung der Verweilzeiten deutet sich an, daß Serumglycoproteine mit löslichen und membranständigen Lectinen wechselwirken und somit in Abhängigkeit von den jeweiligen Glycanen die Serumverweildauer beeinflusst wird. Diese Kernaussage könnte z. B. durch weiterführende Experimente mit anderen Glycoproteinen bestätigt werden. Es konnten Synthesemethoden zur Gewinnung von natürlichen Glycoformen der Saposine A, C und D entwickelt werden. Die Synthese von Saposin B erfordert weitere Optimierung zur Verbesserung der Ligationsausbeute. Mithilfe der zur Verfügung stehenden Saposin-Bibliotheken konnte neben des Auftretens von oligomeren Saposinen erstmals die Stabilität löslicher Glycolipid-Glycoproteinkomplexe durch Größenausschlusschromatographie (SEC) gezeigt werden. Die Komplexe konnten auf diesem Weg gereinigt und ihre Zusammensetzung über LC-MS analysiert werden. Damit ist das Ziel auch die intakten Glycolipid-Glycoproteinkomplexe durch MS, NMR (über 13C Markierung der Lipide) oder Kristallographie zu charakterisieren in greifbare Nähe gerückt. Wahrscheinlich ist die Bildung von Saposin- Dimeren jedoch nur eine Möglichkeit lösliche Komplexe mit Lipiden zu bilden, da sich auch stabile höhere Aggregate isolieren ließen. Eine jüngst veröffentlichte Kristallstruktur zeigt ein kompaktes SapA Tetramer (nicht glycosyliert), das aus rekombinanten SapA Nanodiscs in Gegenwart von sauerer Ceramidase kristallisierte. Offenbar können Saposine bei der Interaktion mit Lipiden Komplexe mit sehr unterschiedlicher Zusammensetzung bilden. Es soll untersucht werden, ob die isolierten, löslichen Saposin-Lipid-Komplexe mit den entsprechenden lysosomalen Enzyme Umsatz zeigen. Ein naheliegendes Experiment ist die Umsetzung des C8-Ceramid@SapD GlcNAc-Komplexes mit rekombinanter Ceramidase bzw. die Umsetzung weiter Saposin-Glycolipidkomplexe mit den jeweils relevanten lysosomalen Enzymen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- "A Single Route to Mammalian N- Glycans substituted with Core Fucose and Bisecting GlcNAc" Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 14543-14549
T. Luber, M. Niemietz, T. Karagiannis, M. Mönnich, D. Ott, L. Perkams, J. Walcher, L. Berger, M. Pischl, M. Weishaupt, S. Eller, J. Hoffman, C. Unverzagt
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201807742) - "N-Metallocenoylsphingosines as targeted ceramidase inhibitors: Syntheses and antitumoral effects", Bioorganic Chemistry 2020, 97
M. Rothemund, A. Bär, F. Klatt, S. Weidler, L. Köhler, C. Unverzagt, C. D. Kuhn, R. Schobert
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2020.103703) - "Strategies for the highly efficient synthesis of erythropoietin N-glycopeptide hydrazides", Journal of Peptide Science, 2020, 27/1
M. Hessefort, H. Hessefort, S. Seeleithner, A. Gross, M. Lott, D. Rau, L. Kern, C. Unverzagt
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/psc.3283) - "Chemical and Enzymatic Synthesis of Sialylated Glycoforms of Human Erythropoietin", Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 25922-25932
H. Hessefort, A. Gross, S. Seeleithner, M. Hessefort, T. Kirsch, L. Perkams, K. O. Bundgaard, K. Gottwald, D. Rau, C. G. Graf, E. Rozanski, S. Weidler, C. Unverzagt
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.202110013) - "Human Gb3/CD77 synthase produces P1 glycotopecapped N-glycans, which mediate Shiga toxin 1 but not Shiga toxin 2 cell entry", Journal of Biological Chemistry, 2021, 296:100299
K. Szymczak-Kulus, S. Weidler, A. Bereznicka, K. Mikolajczyk, R. Kaczmarek, B. Bednarz, T. Zhang, A. Urbaniak, M. Olczak, E. Y. Park, E. Majorczyk, K. Kapczynska, J. Lukasiewicz, M. Wuhrer, C. Unverzagt, M. Czerwinski
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jbc.2021.100299) - "Natural Glycoforms of Human Interleukin 6 Show Atypical Plasma Clearance", Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 13380-13387
A. Reif, K. Lam, S. Weidler, M. Lott, I. Boos, J. Lokau, C. Bretscher, M. Mönnich, L. Perkams, M. Schmälzlein, C. Graf, J.-P. Fischer, C. Lechner, K. Hallstein, S. Becker, M. Weyand, C. Steegborn, G. Schultheiss, S. Rose-John, C. Garbers, C. Unverzagt
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.202101496)
