SynCAM1: ein weiteres polysialyliertes Protein neben NCAM im postnatalen Mäusegehirn
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Zusammenfassung
Sialinsäuren lassen sich als posttranslationale Modifikationen in fast allen Glyko-konjugaten von Vertebraten in Form von Monosialinsäuren nachweisen. Im Gegensatz hierzu wurde Polysialinsäure (PolySia), ein lineares Homopolymer aus alpha2,8-verknüpften N-Acetylneuraminsäureresten, an lediglich vier Glykoproteinen beob-achtet, wobei das neuronale Zelladhäsionsmolekül (NCAM) das Bedeutendste ist. Die Polysialylierung von NCAM beeinflusst essentielle Funktionen, beispielsweise die Synaptogenese, das neurale pathfinding und die synaptische Plastizität. Folglich lassen sich die höchsten PolySia-Level während der Gehirnentwicklung und -reifung nachweisen. Des Weiteren spielt PolySia-NCAM eine Rolle in pathologischen Pro-zessen wie der Tumorgenese (Glioblastom, multiples Myelom), der Schizophrenie und neuronalen Reparaturprozessen. Die Tatsache, dass ein vollständiges Fehlen bei Knock-out-Mäusen zu einem frühen Tod führt, unterstreicht die Bedeutsamkeit von PolySia in Vertebraten.Mit dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass neben NCAM auch das synaptische Zelladhäsionsmolekül SynCAM1 im perinatalen Mäusegehirn polysialyliert wird. Bei SynCAM1 handelt es sich ebenfalls um ein Adhäsionsprotein, welches die Gehirn-reifung und insbesondere die Synaptogenese beeinflusst. SynCAM1 ist auch in weiteren Organen, bzw. Geweben (Hoden, Lunge und Leber) beschrieben und an wichtigen physiologischen Regulationsmechanismen, u.a. in der Tumorgenese des Mammakarzinoms, des Hepatozellulären Karzinoms sowie des kleinzelligen Bronchialkarzinoms beteiligt.Für die Identifikation des potentiellen polysialylierten Proteins wurden Gehirnlysate von postnatalen NCAM-Knock-out-Mäusen verwendet. Das durch Immunpräzipitation isolierte Protein konnte mittels Massenspektrometrie als SynCAM1 identifiziert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass SynCAM1 sowohl in Abwesenheit, als auch physiologisch in der Gegenwart von NCAM in vivo polysialyliert wird und somit davon ausgegangen werden kann, dass es an der Gehirnentwicklung beteiligt ist. Weiterführende Versuche zeigten, dass die PolySia bei SynCAM1 an N-Glykanen der ersten IG-Domäne gebunden ist und sich aus mehr als 40 Sialinsäuren zusammensetzen kann. Dies ist die erste Arbeit, welche polysialyliertes SynCAM1 als einen weiteren Träger von PolySia während der neuronalen Entwicklung nachweisen konnte. Weitere Forschungsarbeiten sind aber nötig, um die genaue funktionelle Rolle von polysialyliertem SynCAM1 innerhalb und vielleicht auch außerhalb des neuronalen Systems zu charakterisieren.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Synaptic cell adhesion molecule SynCAM 1 is a novel target for polysialylation in postnatal mouse brain. PNAS 2010, 107( 22), 10250-10255