Identifizierung und Charakterisierung neuraler Akzeptorproteine der Polysialyltransferasen ST8SiaII und ST8SiaIV

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Polysialinsäure (PolySia) ist eine dynamisch regulierte posttranslationale Modifikation deren Hauptträger das Neurale Zelladhäsionsmolekül NCAM ist. Für Entwicklung und Funktion des Nervensystems stellt PolySia einen essentiellen Faktor dar, und das Ausschalten der beiden Polysialyltransferasen ST8SiaII und ST8SiaIV führt zu einem letalen Phänotyp mit markanten Fasertraktdefekten. Neben der Koordination NCAM-vermittelter Interaktionen wirkt PolySia als genereller anti-adhäsiver Faktor, moduliert die Funktion von Glutamat- Rezeptoren und ist an der Bindung und Präsentation neurotropher Faktoren beteiligt. Um die funktionelle Rolle von PolySia in vollem Umfang zu verstehen, sollen die neben NCAM postulierten weiteren neuralen Träger von PolySia identifiziert werden. Über PolySiaspezifische Reagenzien sollen dazu aus Hirnmaterial NCAM-defizienter Mäuse alle polysialylierten Moleküle affinitätschromatographisch isoliert, massenspektrometrisch identifiziert und biochemisch charakterisiert werden. Die Validierung dieses Ansatzes führte bereits zur Identifizierung des synaptischen Zelladhäsionsmoleküls SynCAM 1 als neuem PolySia-Träger. Parallel zur Identifizierung weiterer Trägermoleküle wird untersucht, welche molekularen Voraussetzungen diese zu PolySia-Akzeptoren machen, welche Polysialyltransferase für die Modifizierung verantwortlich ist, und welchen Einfluss PolySia auf die Funktion dieser Moleküle hat.