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Produktion von rekombinanten Glykoproteinen mit definierten O-Glykanen in Pflanzen

Projektleitung
Strasser Richard, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.07.2012-31.10.2016
Programm:
Translational-Research-Programm
Art der Forschung
Angewandte Forschung
Projektpartner*innen
Arizona State University, Vereinigte Staaten (USA).
Kontaktperson: Hugh Mason;
Funktion des Projektpartners: Partner
Mitarbeiter*innen
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Pflanzenbiotechnologie und Zellbiologie
Gefördert durch
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) , Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
Abstract
Ein Großteil aller biotechnologisch hergestellten Arzneimittel sind Glykoproteine und enthalten Zuckerketten, die an Asparagin (N-Glykane) oder Serin/Threonin (O-Glykane) gebunden sind. Die angehefteten Glykane sind für die Stabilität und die biologische Funktion der Biopharmazeutika von entscheidender Bedeutung, weil deren Wirksamkeit von der Zusammensetzung der Zuckerketten beeinflusst wird. In den derzeit gebräuchlichen Herstellungsverfahren von rekombinanten Glykoproteinen in Säugetierzellen kann der komplexe Glykosylierungsprozess von Proteinen nur unzureichend kontrolliert werden und es entstehen Therapeutika mit einer nachteiligen Vielfalt an Glykosylierungsmustern.
Ziel dieses Projektes ist es, ein Produktionssystem für rekombinante humane Glykoproteine in Pflanzen herzustellen, welches die Herstellung von genau definierten Zuckerketten an Proteinen ermöglicht. In früheren Arbeiten konnten wir zeigen, dass die von uns als Produktionssystem verwendenten Tabakpflanzen (Nicotiana benthamiana) Biopharmazeutika mit homogenen N-Glykanen erzeugen. Durch gezielte Modifikation der Biosynthese mittels transienter Expression von humanen Enzymen in den Blättern der Pflanzen konnten rekombinante Proteine mit humanspezifischen Zuckerstrukturen erzeugt werden. Basierend auf dieser Technologie soll im vorliegenden Projekt eine gezielte Modifikation der O-Glykanbiosynthese der Tabakpflanzen erreicht werden, um so Glykoproteine mit maßgeschneiderten Serin/Threonin-gebundenen Zuckerketten zu erhalten. Weiters soll durch eine geeignete Wahl der in der Pflanze exprimierten Glykosylierungsenzyme die gleichzeitige Veränderung der O- und N-Glykane von rekombinanten Proteinen erfolgen. Unser Expressionssystem kann beitragen die Qualität von therapeutischen Wirkstoffen zu verbessern und zusätzlich die Produktionskosten von rekombinanten Arzneimitteln zu senken.
Schlagworte
Biochemie; Molekularbiologie; Biotechnologie;
Glykobiologie; Glykoproteine; Pflanzenbiotechnologie; Rekombinante Proteine;
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