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Titelaufnahme

Titel
Electron-transfer dissociation mass spectrometry for revealing protein O-glycosylation fine structure / submitted by Markus Windwarder
VerfasserWindwarder, Markus
Begutachter / BegutachterinObinger, Christian ; Rizzi, Andreas
Betreuer / BetreuerinAltmann, Friedrich
Erschienen2015
Umfang102 S. : graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2015
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)O-Glykosylierung / Elektronen-Transfer Dissoziierung / Massenspektrometrie / Glykoprotein / O-Glykan
Schlagwörter (EN)O-glycosylation / Electron-transfer dissociation / mass spectrometry / glycoprotein / O-glycan
Schlagwörter (GND)Fetoprotein <alpha-> / Glykosylierung
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-19149 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Electron-transfer dissociation mass spectrometry for revealing protein O-glycosylation fine structure [5.3 mb]
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Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Diese kumulative Doktorarbeit beschreibt die Implementierung einer Analysenmethode für dicht zusammenliegende Protein O-Glykosylierungen mittels Elektronen-Transfer Dissoziierungs Massenspektrometrie (ETD-MS/MS) und demonstriert ihre erfolgreiche Anwendung in drei Studien. Das anfängliche Bestreben dieser Arbeit war die tiefergehende Beschreibung der Rinderfetuin O-Glykosylierung in allen molekularen Details. Porös-graphitische Kohlenstoff Chromatographie gekoppelt an Massenspektrometrie konnte die O-Glykane aufklären, während ETD-MS/MS die Glykosylierungsstellen bestätigte und die Verteilung der O-Glykane an diesen Stellen zeigte. Dabei wurde festgestellt, dass die UDP-N-Acetylgalaktosamin:polypeptid-N-Acetylgalaktosaminyltransferasen (ppGalNAcTs) sequenziell an den verschiedenen Glykosylierungsstellen arbeiten. In einer zweiten Studie wurden bis jetzt kaum beachtete mehrfache O-Glykosylierungen im humanen Neuropilin-1 untersucht. Die massenspektrometrische Untersuchung des intakten Proteins zeigte ein bis vier, hauptsächlich komplett sialylierte, gebundene core-1 und core-2 Glykane. ETD-MS/MS stellte erneut eine hierarchische Ordnung der Anheftung von N-Acetylgalaktosamin (GalNAc) an die jeweiligen vier Aminosäuren fest. In einem dritten Projekt wurden die Substratpräferenzen der ersten rekombinanten ppGalNAcT aus der Klasse der Schnecken auf einem spezifisch gestaltetem Akzeptorpeptid getestet. Die Ergebnisse ermöglichten die Erstellung einer Rangordnung der jeweiligen Aminosäuren bezüglich ihres Glykosylierungspotenzials. Alles in allem geben die drei in dieser Arbeit präsentierten Publikationen Aufschluss über molekulare Details der untersuchten O-Glykoproteine und Peptide und ermöglichen dadurch weiterführende Studien über die Funktion dieser Glykosylierungen. Die Information über Substratpräferenzen von ppGalNAcTs bezüglich der verschiedenen Akzeptorstellen könnte Erkenntnisse über ihre physiologische Rolle mit sich bringen.

Zusammenfassung (Englisch)

This cumulative doctoral thesis describes the implementation of an analysis method for clustered protein O-glycosylation via Electron-transfer dissociation mass spectrometry (ETD-MS/MS) and demonstrates its successful application in three studies. The initial target of this work was the in-depth analysis of bovine fetuin O-glycosylation in all molecular details. Porous graphitic carbon chromatography coupled to mass spectrometry could reveal O-glycan species while ETD-MS/MS approved the glycosylation sites and characterized the O-glycans in a site-specific manner. UDP-N-acetylgalactosamine:polypeptide-N-acetylgalactosaminyltransferases (ppGalNAcTs) were thereby found to act sequentially on the specific sites. In a second study, yet hardly studied clustered O-glycosylation sites of human neuropilin-1 were investigated. Mass spectrometry on the intact protein elucidated the degree of glycosylation ranging from one to four mainly fully sialylated core-1 and core-2 O-glycans. ETD-MS/MS again showed a hierarchical order of the initial attachment of N-acetylgalactosamine (GalNAc) residues onto the four respective amino acids. In a third project, substrate preferences of the first recombinant ppGalNAcT of snail origin on a specifically designed peptide were investigated. The results allowed a ranking of the acceptor sites regarding their potential of getting modified. Altogether, the studies presented in this thesis shed light on the molecular details of respective O-glycoproteins/peptides and thus enable future work on the function of these O-glycosylations. The information on substrate preferences of ppGalNAcTs for the various acceptor sites may give insight into their physiological role.