Die Übertragung der Zuckerbausteine in die reifenden Glycoconjugate wird von den Glycosyltransferasen übernommen. Im Zusammenhang mit der polySia Synthese interessieren uns hier in erster Linie zwei ungewöhnliche Enzyme, die Polysialyltransferasen ST8SiaII und ST8SiaIV. Beide Enzyme sind hoch spezifisch an der Polysialylierung des NCAM beteiligt und übertragen die polySia nur auf zwei von insgesamt sechs potentiellen N-Glykosylierungsstellen. Unsere Fragen in diesem Bereich adressieren die molekularen Ursachen für die hohe Selektivität der Polysialylierungsreaktion. Hierzu werden molekularbiologische und proteinchemische Methoden eingesetzt. Eine zweite wichtige Frage betrifft die Redundanz in diesem System. Es gibt nur einen Akzeptor aber zwei Polysialyltransferasen. Die beiden Enzyme sind in ihren katalytischen Mechanismen nahezu identisch, unterscheiden sich jedoch in ihren ontogenetischen Expressionsmustern. Über die Inaktivierung der Gene in ”knock-out” Ansätzen wird die individuelle Bedeutung der Enzyme studiert. Die Einzelmutanten wurden erhalten und werden derzeit phänotypisch analysiert. Unsere bisherigen Ergebnisse zeigen, dass die Tiere fertil und makroskopisch unauffällig sind. Allerdings haben histologische und elektrophysiologische Untersuchung schwerwiegende Defekte im Hippocampus aufgedeckt. Mit der Herstellung der „Doppel-knock-out-Maus“ durch Verpaarung der Einzelmutanten wurde im Berichtszeitraum begonnen. Vorausgesetzt, dass keine dritte, bislang nicht entdeckte Polysialyltransferase existiert, sollte dieses Experiment zeigen, ob die polySia für die Entwicklung des höheren Vertebraten essentiell ist.

Kooperationspartner in diesem Projekt sind M. Schachner, Hamburg und H. Cremer, Marseilles.

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