Mechanismus der GlcNAc-Transferasen I und II

Forschungsprojekt P 14343Mechanismus der GlcNAc-Transferasen I und IIJosef GLÖSSL08.05.2000 Die kovalente Modifikation von Proteinen mit Zuckerseitenketten an ausgewählten Asparagin-Resten wird als N- Glykosylierung bezeichnet. Die Ausbildung dieser N-Glykane ist oft von entscheidender Bedeutung für die korrekte Synthese und Funktion des jeweiligen Glykoproteins. Der Großteil der in Säugetierglykoproteinen nachweisbaren N-glykosidisch gebundenen Oligosaccharide gehört entweder der Klasse der oligomannosidischen oder komplexen N-Glykane an. Die Schlüsselenzyme in der Umwandlung von oligomannosidischen in komplexe Strukturen sind die N-Acetylglucosaminyl-Transferasen I (GnT-I) und II (GnT-II). Trotz der physiologischen Bedeutung von GnT-I und GnT-II ist der katalytische Mechanismus dieser Enzyme noch nicht aufgeklärt. Dieses Projekt hat eine detaillierte Charakterisierung der Funktionsweise von GnT-I und GnT-II auf molekularer Ebene zum Ziel. Der von uns gewählte methodische Zugang beruht auf gerichteter Mutagenese kürzlich klonierter GnT-I und GnT-II DNAs. Wir werden Aminosäuren, welche von Pflanzen bis zum Menschen strikt konserviert sind, gezielt verändern. Diese mutierten cDNAs sollen anschließend in einem heterologen System exprimiert werden. Schlußendlich gilt es die katalytischen Eigenschaften der korrespondierenden Proteine bona fide zu charakterisieren. Dieses Projekt wird unser derzeitiges Verständnis der Aktionmechanismen von Glykosyltransferasen wesentlich verbessern. Außerdem handelt es sich dabei um einen ersten Schritt zur gezielten Entwicklung von neuartigen Inhibitoren, welche zur Modulation der N-Glykosylierung in eukaryotischen Zellen in vivo verwendet werden können.