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Glykosylierungsmuster

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Charakterisierung zellspezifischer Glykosylierungsmuster

Ziel: Optimierung der Expression rekombinanter Glykoproteine durch Auswahl bzw. Konstruktion geeigneter Zelllinien sowie Charakterisierung der zellspezifischen Glykosylierungsmaschinerie durch die Auklärung der Glykanstrukturen der Glykokalix und von rekombinant exprimierten Glykoproteinen.

Hintergrund: Die quantitative und qualitative Ausprägung der Glykosylierung von Proteinen wird im lebenden Organismus durch die Spezies und das Gewebe, in dem ein Glykoprotein gebildet wird, wie auch durch den physiologischen Zustand (Metabolismus, Ernährung, pathologische Veränderungen) beeinflusst. In ähnlicher Weise wird die Glykosylierung rekombinanter Glykoproteine, die in Zellkultur bzw. im Fermenter hergestellt werden, durch die für die Herstellung verwendete Zellart, deren Differenzierung und die Zellkulturbedingungen bestimmt. Damit eröffnet sich die Möglichkeit bei Herstellung von Proteinen in Zelllinien pflanzlicher, tierischer und humaner Herkunft, gezielt Einfluss auf die Zusammensetzung des Glykananteils der Proteine zu nehmen.

Abb1: Unterschiedliche Zelltypen (organ- und  speziesabhängig) weisen unterschiedliche Glykosylierungsmuster auf

Strategie und Ergebnisse: Für die Expression von rekombinanten Glykoproteinen entwickelte Zelllinien, sogenannte Designer-Zelllinien, werden hinsichtlich ihrer Fähigkeit bestimmte Glykanstrukturen bevorzugt zu synthetisieren, analysiert und den Industrie-Standard-Zellkultursystemen gegenübergestellt. Zum Vergleich werden basierend auf einem tierischen Expressionssystem CHO-Zellen (Chinese Hamster Ovary) und basierend auf einem humanen Expressionssystem HEK-Zellen (Human Embryonic Kidney) herangezogen.