Universität zu Köln

Breloy, Isabelle Florence (2006). Studien zur Initiation der O-Mannosylierung in Dystroglykan. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

1. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die seltene Modifikation der Protein-OMannosylierung in Säugetieren nicht Sequon-abhängig ist, sondern durch eine Nterminale regulatorische Sequenz kontrolliert wird. Auf einer Serie rekombinanter Glykosylierungssonden, basierend auf kurzen Abschnitten der Muzindomäne des in vivo O-mannosylierten Proteins a-Dystroglykan, wurde eine Modifizierung mit O-Mannosyl-Glykanen abhängig von N-terminalen Peptidregionen beobachtet. Eine Strukturanalyse zeigte die Modifizierung O-mannosylierter Sonden mit sialylierten Glykanen des Muzintyps sowie mit dem O-Mannose-Tetrasaccharid Sia2-3Gal1-4GlcNAc1-2Man-ol an. Es konnte gezeigt werden, dass sich die OMannosyl- Glykane unter anderem auf einem Abschnitt im N-terminalen Bereich der Muzindomäne befinden. Bei Abwesenheit der N-terminalen Sequenzen werden diese O-Mannosylierungsstellen mit Glykanen des Muzintyps modifiziert. Versuche zur O-Glykosylierung in vitro bestätigen, dass synthetische Peptide mit O-Mannosylierungsstellen als Target für die Polypeptid-N-Acetylgalaktosaminyltransferasen dienen, nicht jedoch für die Protein-O-Mannosyltransferasen. Möglicherweise regulatorisch wirkende Sequenzabschnitte des humanen a- Dystroglykans führten bei der Fusion mit einem muzintyp-glykosylierten Protein (MUC1) jedoch nicht zu einer Veränderung dessen Glykosylierungsprofils. 2. In D. melanogaster ist eine Protein-O-Mannosylierung trotz aktiver Protein-OMannosyltransferasen bisher ebenso unbekannt wie das Glykosylierungsprofil des Drosophila-Dystroglykans. Wir konnten zeigen, dass die isolierte Muzindomäne des Drosophila-Dystroglykans, rekombinant exprimiert in EBNA-293- und C2F3- Zellen, keine Informationen zur O-Mannosylierung trägt sondern mit Glykanen des Muzintyps glykosyliert wird. Der extrazelluläre Abschnitt des Proteins, exprimiert in Schneider 2-Zellen, ist trotz potentieller N-Glykosylierungsstellen ausschließlich O-glykosyliert. Die Glykane sind neben der in D. melanogaster bekannten core1-Struktur aus einem acidischen Trisaccharid der Struktur HexA1- 3Gal-1-3GalNAc-ol sowie möglicherweise nicht-elongierter Mannose zusammengesetzt, wobei die beiden letztgenannten Strukturen zum erstenmal in D. melanogaster nachgewiesen wurden.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated title:	Title Language Studies about the initiation of O-mannosylation in dystroglycan English
Translated abstract:	Abstract Language 1. In this work we showed that the rare modification of protein-O-mannosylation in mammals is apparently not sequon-dependent, but controlled by an upstream trigger sequence. A series of recombinant glycosylation probes, based on the mucin domain of a-dystroglycan and upstream sequences, showed a modification by O-mannose-glycans that was dependent on these N-terminal peptide regions. Structural analysis identified sialylated mucin-type glycans and the O-mannose tetrasaccharide Sia2-3Gal1-4GlcNAc1-2Man-ol on O-mannosylated glycosylation probes. We could show that the majority of the O-mannose glycans is localized in the N-terminal part of the mucin domain. Absence of N-terminal sequences leads to a modification of these O-mannosylation sites by mucin-type glycans. In addition, synthetic peptides with potential O-mannosylation sites in vivo, were shown to be modified with N-acetylgalactosamine in vitro, but not with mannose. Amino acid sequences of a-dystroglycan, which were identified as potentially regulatory, do in contrary not change the glycosylation profile of a usually mucin-type glycosylated protein (MUC1) when cloned to a hybrid fusionprotein. 2. Protein-O-mannosylation in D. melanogaster is similarly unexplored as the glycosylation profile of Drosophila-dystroglycan, although protein-O-mannosyltransferases were identified and are known to be active. We could show that the isolated mucin domain of Drosophila-dystroglycan, recombinantly expressed in EBNA-293- and C2F3-cells, does not hold any information for O-mannosylation, but is modified with mucin-type glycans. The extracellular part of the protein, expressed in Schneider 2-cells, is in spite of potential N-glycosylation sites, exclusively O-glycosylated. The glycans are composed of the well-known core1- structure, an acidic trisaccharide of the structure HexA1-3Gal1-3GalNAc and possibly non-elongated mannose. The latter two structures were identified in D. melanogaster for the first time. English
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Breloy, Isabelle Florence akf15@uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-19730
Date:	2006
Language:	German
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Medicine > Biochemie > Institut II für Biochemie
Subjects:	Chemistry and allied sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language O-Mannosylierung, O,Glykosylierung, Dystroglykan, Glykoproteine German O-mannosylation, O-glycosylation, dystroglycan, glycoproteins English
Date of oral exam:	15 February 2007
Referee:	Name Academic Title Hanisch, Franz-Georg Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/1973