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Titelaufnahme

Titel
Identification, molecular cloning and characterization of the first mollusc glycosyltransferase involved in O-glycan biosynthesis / Christopher Taus
VerfasserTaus, Christopher
Begutachter / BegutachterinGrabherr, Reingard ; Strasser, Richard
Betreuer / BetreuerinStaudacher, Erika ; Grabherr, Reingard
Erschienen2013
Umfang142, [9] Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2013
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)O-Glykane / Gastropoden / Enzym / Glykosyltransferase
Schlagwörter (EN)O-glycan / Gastropods / Enzyme / Glycosyltransferase
Schlagwörter (GND)Schnecken / Polysaccharide / Glycosyltransferasen / Biochemische Analyse / Klonierung
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-17701 Persistent Identifier (URN)
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Identification, molecular cloning and characterization of the first mollusc glycosyltransferase involved in O-glycan biosynthesis [2.98 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Schnecken haben ein außergewöhnliches Glykosylierungsmuster, wobei Methylierungen und die ß1,2-Xylosylierung von N-Glykanen eine der interessantesten Modifikationen darstellen. Letztere Eigenschaft ist typisch für pflanzliche N-Glykane, jedoch im tierischen Reich sehr ungewöhnlich. Nicht zuletzt aus diesem Grund lag ein Augenmerk dieser Dissertation auf der Charakterisierung einer ß1,2-Xylosyltransferase (ß1,2-XylT; EC 2.4.2.38). Die Erstellung von cDNA Bibliotheken, die mittels FACS gesortet wurden, konnte keine Zellen, die die ß1,2- XylT Gensequenz beinhalteten, isolieren. Homologie-PCRs und Proteinreinigungen führten ebenso zu keiner erfolgreichen Isolierung der ersten ß1,2-Xylosyltransferase aus Schnecken. Basierend auf Daten früherer Studien synthetisieren Gastropoden Mucin-Typ OGlykane, die Wirts-Parasit-Interaktionen beeinflussen können. Im Laufe dieser Studie konnte eine Polypeptid N-Acetylgalaktosaminyltransferase (ppGalNAcT; EC 2.4.1.41) identifiziert und charakterisiert werden. Durch Homologie-PCR und darauf aufbauenden RACE-PCRs konnte die vollständige Gensequenz der ersten ppGalNAcT von B. glabrata aus einer, in dieser Arbeit erstellten, cDNA Bibliothek isoliert werden. Die dadurch ermöglichte, folgende Charakterisierung stellt die erste Beschreibung dieser Enzymfamilie aus Mollusken dar. Bezogen auf die Struktur und die Substratsspezifität ist die hier isolierte ppGalNAcT nahe zu T-2 Isoformen anderer Spezies verwandt. Weiters konnte zu 50% die Gensequenz einer Core-1 ß1,3-Galaktosyltransferase (Core-1 ß1,3-GalT oder T-Synthase; EC 2.4.1.122) von B. glabrata identifiziert werden, die für die Synthese des Core-1 O-Glykans (T-Antigen) verantwortlich ist. Durch Homologie- und RACE-PCR konnte das vollständige 5 Ende des Gens analysiert werden, das Eigenschaften gewöhnlicher Typ II Mempranproteine aufweist und weiters hohe Homologie zu anderen T-Synthasen hat.

Zusammenfassung (Englisch)

Gastropods have an extraordinary glycosylation potential with some uncommon carbohydrate modifications, such as methylation and ß1,2-xylosylation. The latter glycan feature occurs typically in plants, but is very uncommon in the animal kingdom. For this reason, the ß1,2-xylosyltransferase (ß1,2-XylT; EC 2.4.2.38) was one desired enzyme to characterize the first time from gastropods. However, creation of expression cDNA libraries in insect cells and subsequent cell sorting procedures, based on ß1,2-xylosylated N-glycans exposed on the cell surface, did not result in the isolation of a snail ß1,2-XylT gene. In addition, homology-based PCR and biochemical purification failed the isolation of the first ß1,2-XylT from gastropods. Based on previous studies, gastropods synthesize mucin-type O-glycans, which play important roles in host finding processes, such as between S. mansoni and B. glabrata. In this study the initiating enzyme, a polypeptide Nacetylgalactosaminyltransferase (ppGalNAcT; EC 2.4.1.41), was identified and characterized. By homology-based PCR and subsequent RACE PCR(s) the fulllength gene of this enzyme from B. glabrata could be isolated from a cDNA library, which was created in this work. This study represents the first recombinant expression and fully characterization of this enzyme family from mollusk kingdom. According to its structure and its substrate specificity it is a close relative to ppGalNAcT-2 isoforms from other animal species. Furthermore, the core-1 ß1,3-galactosyltransferase (core-1 ß1,3-GalT or T-Synthase; EC 2.4.1.122) responsible for the synthesis of the core-1 O-glycan (T-antigen), was isolated to almost 50% from the B. glabrata cDNA library. Using homology-based PCR and a subsequent RACE PCR, the complete 5end was identified and showed characteristics of a type II membrane protein, as well as had high homology to Tsynthases from other organisms.