Zur Seitenansicht
 

Titelaufnahme

Titel
Isomer specific analysis of N-glycans as a prerequisite for understanding biological functions at the examples of influenza A virus receptors and mouse brain glycoproteins / submitted by: Laura Neumann
VerfasserNeumann, Laura
Begutachter / BegutachterinStaudacher, Erika ; Grabherr, Reingard
Betreuer / BetreuerinAltmann, Friedrich
Erschienen2014
Umfang198 S. : graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2014
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Glykanisomerie / PGC-Chromatographie / Massenspektrometrie / Glykan Arrays / Affinitäts-chromatographie
Schlagwörter (EN)Glycan-isomers / PGC-chromatography / mass spectrometry / glycan arrays / affinity chromatography
Schlagwörter (GND)Glykosylierung / Polysaccharide / Massenspektrometrie / Affinitätschromatographie
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-17815 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Isomer specific analysis of N-glycans as a prerequisite for understanding biological functions at the examples of influenza A virus receptors and mouse brain glycoproteins [13 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Glykane sind eine der wichtigsten post-translationalen Proteinmodifikation und beeinflussen eine Vielzahl zellulärer Vorgängen. Sie sind unter anderem an der Gehirn- und Gedächtnisentwicklung beteiligt, sowie essenzieller Bindungspartner für unterschiedliche Pathogene. Die Identifizierung der Glykan-zusammensetzung stellt eine erhebliche analytische Aufgabe dar, da die einzelnen Zuckermoleküle in unterschiedlichsten Zusammensetzungen und Bindungen vorkommen können. In dieser Arbeit wurden unterschiedliche biochemische und analytische Methoden entwickelt, mit der anhand von Referenzproteinen, isomerspezifische Bindungspräferenzen untersucht wurden, sowie Glykanisomere in unterschiedlichen Glykoproteinen identifiziert werden konnten. Ein Teil der Arbeit beschäftigte sich mit dem Influenza A virus-Membranprotein Hämagglutinin, welches an unterschiedlich gebundene Sialinsäuren an Glykoproteinrezeptoren bindet. Aus diesem Grund wurden affinitätschromatographische Experimente sowie Glykan-Arrays mit unterschiedlichen Hämagglutininen durchgeführt, welche einerseits die Präferenz der jeweiligen Sialinsäurebindung bestätigten, andererseits auch ein sehr breites generelles Bindungsspektrum an neutrale Strukturen zeigte. Ein weiterer Teil der Arbeit beschäftigte sich mit der Herstellung so genannter Referenzglykane, welche sämtliche Glykanisomere einer komplexen di-antennären einfach fukosylierten Struktur darstellen und ein hochspezifisches Elutions-profil auf einer Porous Graphitized Carbon (PGC)-Säule zeigen. Durch Berechung relativer Retentionszeiten konnten Glykanisomere unbekannter Proteinproben, identifiziert werden. Da das Retentionsverhalten der PGC-Säulen nicht völlig stabil ist, wurden zusätzlich Fragementierungsanalysen der Referenz-glykane sowie der unbekannten Glykanisomere durchgeführt, was zur Herstellung sogenannter „diagnostischer Ionen“ führt und dadurch die Identifizierung der unterschiedlichen Fukosylierungsarten ermöglicht wurde.

Zusammenfassung (Englisch)

Protein glycosylation is a pivotal post translational protein modification essential for a number of different cellular functions such as brain development or memory formation. Furthermore, several pathogens are known to exclusivly bind to unique carbohydrates. The complexity of the underlying glyco-code is based on the possibility of generating a large number of different glycan structures with just a few different monosaccharides differing in the linkage or position of residues. Selective, sensitive and quantitative methods allowing a deeper insight and understanding are therefore of great importance for the understanding of the protein function. Influenza A virus strains are known to attack their hosts in a species-specific manner by an initial binding of their hemagglutinins to sialic acid-decorated receptors. In the first part of this study, the glycan binding specificities of recombinantly expressed H1 and H3 hemagglutinin were closely investigated. Therefore porcine N-glycans were either analysed by affinity chromatography or by glycan arrays using MALDI-TOF-MS for identification of glycan structures. Surprisingly, the affinity chromatography as well as the glycan array experiments showed binding to both oligomannosidic as well as sialic acid-containing glycan structures. The second part of this work focused on the analysis of isomeric fucosylated N-glycans. The highly specific elution profile of these glycans using a porous graphitic carbon (PGC) chromatography allowed calculations of relative retention times, which were used for subsequent identification of glycan isomers from unknown protein samples. Furthermore, fragmentation experiments were performed on the reference standards and unknown samples. This led to the generation of "diagnostic fragments" allowing additional identification of different fucose epitopes. This approach is particularly attractive, as most structures within a sample can be assigned and quantitated within a single analytical run.