Analyse der Expression und Funktion von Paucimannose - ein neu identifizierter Glykosylierungstyp in Vertebraten - in neuralen Stammzellen, Glioblastomtumorzellen und bei neuroinflammatorischen Prozessen

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Simone Diestel
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 291333515

Die Glykosylierung von Proteinen ist in den letzten Jahren in den Fokus der Forschung gerückt, da sich herausgestellt hat, dass sie während der Entwicklung und bei verschiedenen pathophysiologischen Zuständen eine wichtige regulatorische Rolle spielt. Paucimannose ist ein mannosidisches N-Glykan mit der Monosaccharidzusammensetzung Mannose1-3Fucose0-1N-Acetylglucosamin2, welches bisher als spezifisches Pflanzen- und Invertebratenglykan angesehen wurde. In letzter Zeit sind allerdings einige Studien veröffentlicht worden, die die Expression von Paucimannose in verschiedenen physiologischen und pathophysiologischen Zuständen auch in Vertebraten beschreiben.Wir konnten Paucimannose spezifisch in frühen postnatalen neuralen Stammzellen und in zwei verschiedenen Tumorzelllinien identifizieren. Die Expression von Paucimannose in Tumorzellen ist abhängig von der Proliferation und Differenzierung der Zellen. Inkubation der Zellen (postnatale neurale Stammzellen und Tumorzellen) mit Mannitou-Antikörper, der sehr spezifisch die paucimannosidische Struktur erkennt, resultierte in einer signifikant reduzierten Proliferation der untersuchten Zelltypen, was auf einen direkten Effekt der Paucimannose auf die Zellproliferation hindeutet. Weiterhin wurden paucimannosidische Proteine spezifisch in pathogen-infizierten neutrophilen Granulozyten identifiziert, was auf eine mögliche Rolle bei inflammatorischen Prozessen hindeutet. Da die Expression von Paucimannose in Vertebraten noch kaum untersucht wurde und die Funktion bisher noch nicht bekannt ist, möchten wir mit dem vorgeschlagenen Projekt die Expression und Funktionsweise von Paucimannose in spezifischen Stammzellpopulationen und Tumorzellen genauer untersuchen. Auch soll die mögliche Expression und Rolle von Paucimannose in neuroinflammatorischen Prozessen, wie sie im Gehirn von Alzheimer Demenz-Patienten vorkommen, analysiert werden. Weiterhin sollen Paucimannose-tragende Proteine identifiziert werden. Schließlich soll die Funktion von Paucimannose in vivo und in vitro für verschiedene Zelltypen (physiologische und pathophysiologische Bedingungen) analysiert werden. Die Ergebnisse könnten möglicherweise einen neuen Ansatzpunkt darstellen, die Stammzellentwicklung, Tumorprogression und Neuroinflammation besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen