N-Glykosylierung der Proteine bei rheumatischen Erkrankungen

Journal/Book: Z Rheumatol 51 2 (1992) 51-54. 1992;

Abstract: Prof. Dr. Dr. h.c. W. Müller Hochrhein-Institut für Rheumaforschung und Rheumaprävention (Bad Säckingen/Rheinfelden) Die N-Glykosylierung stellt eine der häufigsten Formen der posttranslationalen Modifikationen der Proteine dar. Bei diesem Prozeß werden Oligosaccharide an L- Asparagin der Polypeptidmoleküle gebunden wodurch N-glykosydische Verbindungen entstehen. Die N-gebundenen Oligosaccharide modifizieren die physikochemischen Eigenschaften der Proteine wie tertiäre Konformation Löslichkeit und Viskosität schützen die Proteine vor einer unkontrollierten Proteolyse beeinflussen die biologische Aktivität und determinieren die Antigenität der Proteine sowie ihre Halbwertzeiten in der Zirkulation (9). Die meisten Zellmembran-gebundenen und im Plasma zirkulierenden Proteine darunter auch die sogenannten Akute-Phase-Proteine - ausgenommen C-reaktives Protein Serumamyloid A und Albumin - enthalten N-gebundene Oligosaccharide die verschiedene Strukturen besitzen können (10). Ein repräsentatives Beispiel für alle Akute-Phase-Glykoproteine ist das alpha-1-saure Glykoprotein (AGP). Dieses Plasmaprotein ist ein einfach strukturiertes Polypeptid mit fünf kovalent gebundenen Heteroglykanseitenketten (8). Das Molekulargewicht des AGP beträgt 41 kD mit einem Anteil von 45 % Heteroglykanen. Die Zuckeranteile des AGP enthalten zwei drei oder vier Seitenketten bzw. Antennas (sogenannte bi- tri- oder tetraantennäre Heteroglykane) (8 26) (Abb. 1). Die unterschiedlichen Strukturen dieser Seitenketten und ihre jeweilige Anzahl bestimmen die sogenannte Mikroheterogenität des AGP (6). Entzündliche Prozesse führen nicht nur zu Veränderungen der Plasmakonzentration sondern auch zu qualitativen Veränderungen der Zuckeranteile der Akute-Phase-Proteine die in den letzten Jahren ein zunehmendes Interesse gewonnen haben. Unterschiedliche Methoden wie physikalische chemische und enzymatische Techniken die Lektin-Säulen-Chromatographie die Lektin-Affinitäts-Diffusions-Technik die Lektin-Affinitäts-Elektrophorese u. a. wurden eingesetzt um die Zusammensetzung und Struktur der Heteroglykane nachzuweisen (3 8 26). Die letztgenannten Methoden die sogenannte Lektine als Bindungssubstanzen der Oligosaccharide benutzen erscheinen zur Bestimmung der Mikroheterogenität der Akute-Phase-Proteine besonders geeignet besitzen doch die als Lektine bezeichneten pflanzlichen Proteine die Fähigkeit spezifisch und mit hoher Affinität mit einzelnen Monosacchariden der Heteroglykane zu reagieren (Tab. 1). Zum Nachweis der Mikroheterogenität der Akute-Phase-Proteine wird besonders oft Concanavalin A (ConA) ein alpha-Mannose-spezifisches Lektin von Canavalia ensiformis angewandt. Nur die mikroheterogenen Formen der Akute-Phase-Proteine die biantennäre Zuckerketten ohne das "mittelständige" N-Acetylglycosamin enthalten zeigen eine große Affinität zu Concanavalin A wobei die Gesamtaffinität der Proteine von der Anzahl der erwähnten Seitenketten abhängig ist (2 15). ... wt

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