Wenn Zucker und Eiweiß sich verbinden

Wiener Biowissenschaftler haben eine Technologie-Plattform entwickelt, mit der sich Glykosylierungsmuster von Proteinen in Proteom-weiten Studien ermitteln lassen, und damit ein neues Forschungsfeld am Vienna Biocenter aufgebaut.

Bild: IMBA
Interesse an Zucker? Forscher könne sich mithilfe der Open-Access-Plattform „SugarQb“ an der Kartierung des Glykoproteoms beteiligen.

 

Glykosylierung, also die kovalente Bindung von Kohlenhydraten an bestimmte Aminosäuren, ist die häufigste posttranslationale Modifikation, mit der Proteine nach ihrer Synthese in den Ribosomen verändert werden. Durch derartige Modifikationen werden die Aktivitäten der Proteine in vielen wichtigen biologischen Prozessen beeinflusst. Die Identifikation und funktionale Deutung zahlreicher Glykosylierungen ist aber nach wie vor unbetretener wissenschaftlicher Boden.

Wissenschaftler der am Vienna Biocenter angesiedelten Forschungseinrichtungen IMBA (Institut für Molekulare Biotechnologie), IMP (Institut für Molekulare Pathologie, GMI (Gregor-Mendel-Institut für molekulare Pflanzenbiologie) sowie der Universität für Bodenkultur Wien haben nun einen  neuartigen quantitativen Ansatz entwickelt, mit dessen Hilfe Glykoproteine in Proteom-weiten Studien identifiziert und die gebunden Zuckerreste den richtigen Stellen im Protein zugeordnet werde können.

 

Open Access zu quantitativer Methodik

Die dafür entwickelte Technologie-Plattform „SugarQb“ steht als Open-Access-Plattform nun allen Forschern zur Verfügung, die an der Identifikation komplexer Zuckerstrukturen mitwirken wollen. „Es wäre großartig, wenn sich möglichst viele Forscherteams an der Kartierung dieses wissenschaftlichen Neulands beteiligen – denn zu entdecken gibt es vieles“, sagt dazu Johannes Stadlmann, der gemeinsam mit Karl Mechtler, dem Leiter der Proteinchemie-Facility von IMBA und IMP, wesentlich zum Aufbau des neuen Forschungsfelds beigetragen hat. Finanziert wurde dies unter anderem durch den 2014 an IMBA-Direktor Josef Penninger verliehenen Wittgensteinpreis. Penninger wollte damit ein „wichtiges Pioniergebiet der Lebenswissenschaften“ erschließen, „das in so vielen Bereichen neue Erkenntnisse liefern kann.“

Die Originalpublikation “Comparative glycoproteomics of stem cells identifies new players in ricin toxicity” ist am 20. September in der Zeitschrift “Nature“ erschienen.