Struktur der Glykosphingolipide und ihre Wechselwirkungen mit Adhäsionsmolekülen

Teilprojektleiter: Prof. Dr. J. Peter-Katalinic
Fachgebiet: Biophysik, Biomedizinische Analytik

Glykosphingolipide (GSL) sind als Bestandteile der biologischen Membranen für die zahlreichen Wechselwirkungen der Zelle verantwortlich. Die GSL Moleküle enthalten eine Oligosaccharidkette, die an den Lipidteil, den Ceramid, kovalent verknüpft ist. Die Klassifizierung der mehr als 400 bisher bekannten GSL wurde nach ihrer Kohlenhydratstruktur vorgenommen, da diese als Determinante für deren biologische Funktion als Zell-Differenzierungsmarker in Embryogenese und Oncogenese, als A,B,O-, Lewis, und p/P-Blutgruppen-Antigene, als Toxin-Rezeptoren, als Liganden für endogene Lektine, identifiziert wurde. In dem vorliegenden Projekt sollten die Strukturen der GSL aus der Leber und Endothel durch eine neuartige mikroanalytische Strategie charakterisiert werden und ihre Strukturen mit den im Endothelium stattfindenden Prozessen korreliert werden. Die molekularen Grundlagen der Beteiligung von Kohlenhydratstrukturen als Liganden für Adhäsionsmoleküle sollen erforscht werden. Neue Strategien der Mikromassenspektrometrie für Studien der Primärstruktur von Antigenen und Liganden, sowie für ihre nicht-kovalenten Wechselwirkungen werden entwickelt. Die Technologie zur direkten Desorption von GSL Komponenten aus dem Gewebe mit Matrix-Assisted-Laser-Desorption-Ionisation Massenspektrometrie (MALDI-MS) soll erprobt werden. Die Bedingungen zur Analyse der nicht-kovalenten Kohlenhydrat-Protein-Komplexe aus der Lösung durch Elektrospray-Massenspektrometrie (ESI-MS) und aus der Festphase durch MALDI-MS sollen ausgearbeitet werden. Diese auf massenspektrometrischen Mikromethoden basierte neuartige Strategie könnte grundsätzlich auf die Analyse der beliebigen Substrat-Bibliotheken und auf die Suche nach neuen aktiven Wirkstoffen angewendet werden. Die hier mit biophysikalischen Methoden durchgeführte Grundlagenforschung soll Beiträge bei der Entwicklung von klinischen Konzepten oder bei neuen Pharmaka im Bereich von Entzündung, Gendefekten der Haut oder bei Transplatation liefern.

Beteiligte Wissenschaftlerin:

Prof. Dr. J. Peter-Katalinic (Teilprojektleiterin)

Veröffentlichungen:

Gruic-Sovulj, I., H.-C. Lüdemann, F. Hillenkamp, I. Weygand-Durasevic, Z. Kucan, J. Peter-Katalinic: Detection of noncovalent tRNA-aminoacyl-tRNA synthetase complexes by matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry. J Biol Chem 272: 32084-32091 (1997).

Hanisch, F.-G., B.N. Green, R. Bateman, J. Peter-Katalinic: Localization of O-glycosylation sites of MUC1 tandem repeats by QTOF ESI mass spectrometry. J Mass Spectrom 33: 358-362 (1998).