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Projekt
Koordinationsfonds
Antragstellerin
Professorin Dr. Sabine Strahl
Fachliche Zuordnung
Biochemie
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289991887
Die Erfolge der vielfältigen Genomsequenzierungsprojekte lassen leicht den Eindruck entstehen, dass der Schlüssel zum Verständnis des Lebens nur im Genom zu finden ist. Es gibt jedoch noch weitere Komplexitätsebenen. Eine der aufwendigsten und vielfätigsten ist die Modifikation von Proteinen durch Kombinationen verschiedener Zuckerreste, die in allen Domänen des Lebens zu finden ist. N-Glycosylierung, C-Mannosylierung und O-Mannosylierung sind weit verbreitete, hoch konservierte Glykosylierungstypen, die für viele Glykoproteine von entscheidender Bedeutung sind. Die Funktionen der Glykanreste sind mannigfaltig und reichen von der Unterstützung und Qualitätskontrolle der Proteinfaltung bis hin zur Bildung exakt geformter Gradienten sekretierter glykosylierter Morphogene. Die drei untersuchten Glykosylierungswege beginnen im endoplasmatischen Retikulum, wobei in vielen Fällen Akzeptorproteine mehr als einen Glykantyp erhalten. Die wichtigen Funktionen dieser Glykosylierungen zeigen sich in einer Vielzahl von schwerwiegenden, komplexen, multisystemischen Erbkrankheiten (congenital disorders of glycosylation, CDGs), die entstehen, wenn die Biosynthese dieser Glykane gestört ist.Die außerordentliche Komplexität der Glykosylierungen erschwert systematische Ansätze zur Entschlüsselung ihrer Funktionen, von der molekularen bis hin zur organismischen Ebene. Um sich dieser Herausforderung zu stellen, umfasst diese Forschungsgruppe Expertinnen und Experten, die sich mit der Rolle der Glykosylierung von der strukturellen bis hin zur intermolekularen, zellulären, organischen und organismischen Ebene befassen. Es werden dabei Forschungsansätze aus den Bereichen Struktur- und Lipidbiochemie, Glycomics und (Glyco)proteomics, Molekular- und Zellbiologie, Genetik sowie Entwicklungsbiologie verfolgt, wobei der Blick auf die Patientinnen und Patienten immer im Fokus steht.Die enge Zusammenarbeit der beteiligten Gruppen in der ersten Förderperiode führte zu neuen methodischen Ansätzen und Erkenntnissen, die Aufschluss über die molekularen Mechanismen geben, die komplexen Glykosylierungsstörungen zugrunde liegen. Neu etablierte Tiermodelle für CDGs bilden die Grundlage für die Integration des kombinierten Fachwissens um die mechanistischen Implikationen ab der veränderten Biosynthese und den daraus resultierenden Konsequenzen für die Zielproteine zu untersuchen. Die daraus resultierenden Ergebnisse untermauern eine enge Verknüpfung der drei untersuchten Glykosylierungstypen und unterstreichen die Notwendigkeit, die komplexen Auswirkungen in einem Team synergistischer Experten zu untersuchen, um letztendlich Struktur-Funktions-Beziehungen und ihre Folgen im organismischen Kontext aufzuklären und daraus neue Diagnostikverfahren und therapeutische Ansätze entwickeln zu können.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
