Galaktosylierung in Pflanzen
Abstract
Die Mehrheit der Protein-Pharmazeutika benötigt das Anheften von Zuckern (Glykosylierung) um ihre volle Wirksamkeit entfalten zu können. Die derzeitigen auf Säuger-Zellkulturen basierenden Herstellungsverfahren erlauben keine Kontrolle über die Glykosylierung, es entsteht eine Mischung von Glykoformen die für manche Proteine gut geeignet sind, bei manchen die Aktivität reduzieren oder sogar ganz auslöschen können. Dieser Projektantrag hat das Ziel ein Pflanzenexpressionssystem zu generieren, das die Produktion von Glykoproteinen mit homogenen beta 1,4 galaktosylierten Zuckerstrukturen erlaubt. Diese Säuger spezifische Glykosylierung, die normalerweise in Pflanzen nicht vorkommt, kann einerseits die Effizienz eines Protein-Produktes deutlich erhöhen andererseits dient es als Voraussetzung für eine effiziente Sialylierung, eine weitere wichtige Säuger spezifische Glykosylierung. Kürzlich gelang es uns, durch gezieltes „Glyko-engineering“ eine Pflanzen Mutante (dXT/FT) herzustellen die keine pflanzenspezifische Zuckerreste mehr hat, indes aber eine Säuger-ähnliche Zucker Struktur, die Voraussetzung für eine effiziente Galaktosylierung, synthetisiert. Mittels transienter Expression des humanen Enzymes beta 1,4 Galaktosyltransferase (GalT) in dXT/FT konnten wir eine Galaktosylierung eines humanen Reporter Glykoproteines von über 80% erreichen. Auf diesen Daten basierend, soll nun in diesem Projektantrag eine stabile Linie entwickelt werden, die eine effiziente Galaktosylierung erlaubt. Ein hoch galaktosylierter therapeutisch relevanter monoklonaler Antikörper soll am Ende in dieser Mutante exprimiert und in Hinsicht auf seine Funktionalität getestet werden. Die Verfügbarkeit von Pflanzenmutanten die die Herstellung von rekombinanten Glykoprotienen mit einer konsistenten beta 1,4 Galaktosylierung erlauben, dient als Ersatz von teuren Säugetierzellkulturen. Weiters erlaubt eine homogene Galaktosylierung eine bessere Aufklärung der Funktion dieses Zuckerrestes und ist ein weiterer Meilenstein in Hinblick auf die Rekonstruktion von humaner Protein-Sialylierung in Pflanzen.
Publikationen
Mitarbeiter*innen
Herta Steinkellner
Ao.Univ.Prof. Mag.rer.nat. Dr.nat.techn. Herta Steinkellner
herta.steinkellner@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-94370
Projektleiter*in
01.05.2009 - 30.06.2013