Factors that install activity and specificity in glycolipid biosynthesis pathways

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Es ist vollkommen unbekannt wie die Spezifität von Glykosyltransferasen, die an die Biosynthese von Glykolipiden beteiligt sind, hergestellt wird. Da Glycosyltransferasen in der Regel keine Lipidbindungsdomänen besitzen, wurde prognostiziert, dass Hilfsfaktoren die Erkennung des Akzeptors übernehmen. Wir haben kürzlich in Drosophila ein DHHC-ähnliches Protein identifiziert, welches für eine solche Funktion verantwortlich sein könnte. Das Membranprotein, als GABPI (für β4-NacetylGalactosaminylTransferaseB Pilot) bezeichnet, ist für die Aktivität von β4GalNAcTB unentbehrlich. In diesem Projekt sollen Wechselwirkungen zwischen β4GalNAcTB, GABPI und Lipidsubstraten molekular aufgeklärt werden, indem, nach Mutagenese beider Proteine, Aktivität und subzellulärer Transport des GABPI/β4GalNAcTB Komplexes analysiert werden. Ein zweites Ziel besteht in der Isolierung des humanen GABPI Homologs (DHHC23) und der Untersuchung der Rolle dieses Proteins für die Herstellung funktioneller Glycosyltransferasen. Studien werden dabei auf sechs Galactosyltransferasen (GalTs) mit enger Verwandtschaft zu β4GalNAcTB konzentriert. Um ein hintergrundfreies Experimentalsystem zu nutzen, werden DHHC23 und GalTs in Pichia pastoris exprimiert. Die Hefe synthetisiert als einziges Glykolipid Glucosyl-Ceramid, das Substrat für die Lactosyl-Ceramid bildenden GalTs. Schließlich ist die Herstellung und Charakterisierung DHHC23-difizienter Mäuse ein Ziel dieser Studie, deren Inhalt wesentlich zur Erweiterung der Kenntnis im Bereich der Glykolipid Biosynthese beitragen wird.