Biochemische Charakterisierung von GNE-Isoformen

Die Sialylierung von Glycoproteinen auf der Zelloberfläche spielt eine essentielle Rolle bei Entwicklungsprozessen, aber auch in der Pathogenese verschiedener Krankheiten. Die Sialinsäuren, als endständige Komponenten der Oligosaccharidketten sind in eine Vielzahl von zellulären Interaktionen involviert. Die N-Acetylneuraminsäure ist der biologische Vorläufer aller natürlich vorkommender Sialinsäuren. Die ersten Schritte der Sialinsäurebiosynthese werden von der UDP-N-Acetylglucosamin-2-Epimerase/N-Acetylmannosamin-Kinase (GNE), dem Schlüsselenzym der Sialinsäurebiosynthese, katalysiert. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei neue Isoformen, hGNE2 und hGNE3, identifiziert. Während GNE2 auch in anderen Spezies gefunden wurde, beschränkt sich das Vorkommen von GNE3 auf die Primaten. Sowohl die humanen als auch die murinen Isoformen zeigen gewebsspezifische Expressionsmuster und konnten als lösliche aktive Enzyme exprimiert und charakterisiert werden. Während alle Isoformen ManNAc-Kinase-Aktivität besaßen, bildeten nur hGNE1, mGNE1 und mGNE2 UDP-GlcNAc-2-Epimerase-aktive Tetramere. Bei hGNE2 war die Epimeraseaktivität reduziert, wohingegen hGNE3 keine Epimeraseaktivität mehr besaß.