Margit Vater
Dr.med.
Sialylierung von Zelloberflächenglykanen humaner Lymphozyten
Geboren am 08.02.1972 in Mannheim
Reifeprüfung am 15.06.1991 in Heidelberg
Studiengang der Fachrichtung Medizin vom WS 1991/92 bis SS 1998
Physikum am 27.08.1993 an der Universität Heidelberg
Klinisches Studium in Heidelberg
Praktisches Jahr in Mannheim
Staatsexamen am 25.05.1998 an der Universität Heidelberg
Promotionsfach: Immunologie
Doktorvater: Priv.-Doz. Dr.rer.nat. R. Schwartz-Albiez
In der vorliegenden Arbeit wurde die Sialylierung von Lymphozyten unterschiedlicher
Differenzierungs- und Aktivierungsstadien sowie die zelluläre Expression und Struktur
einzelner sialylierter Kohlenhydratepitope untersucht.
Hierzu wurden Lymphozyten im Durchflußzytometer analysiert, wodurch eine Messung
der Gesamtsialylierung und der Expression sialylierter Epitope auf einzelnen Zellen mit
intakter sterischer Anordnung der Oberflächenstrukturen möglich war.
Dabei wurde der Sialylierungsstatus der Lymphozyten mit Hilfe der α-2,6-Sialyltransferase
aus Rattenleber ermittelt, welche eine durch CMP aktivierte fluoreszenzmarkierte
Sialinsäure auf die freien Galaktosereste N-glykosidischer Glykoproteine überträgt.
Dadurch wurde es möglich, sowohl die maximale Sialylierung der oberflächengebundenen
Glykanstrukturen, als auch das Ausmaß der auf der Oberfläche von nativen Zellen
vorhandenen Sialylierung zu untersuchen.
Sowohl die maximale, als auch die relative Sialylierung zeigen auffällige Veränderungen
im Verlauf der zellulären Aktivierung, wobei auf in vivo und auf in vitro stimulierten
Lymphozyten eine generelle Verminderung der relativen Sialylierung zu beobachten ist.
Dies führt möglicherweise durch die verringerte negative Ladung der
Oberflächenstrukturen zu einer verbesserten interzellulären Interaktion.
Um die Sialylierung von membranständigen Sialoglykanen genau zu untersuchen, wurden
die zelluläre Verteilung sowie die molekulare Struktur einzelner Kohlenhydratepitope
untersucht. Zu diesem Zweck wurden monoklonale Antikörper eingesetzt, welche bekannte
Epitope wie CDw75, CDw76 und CDw60 auf der Zelloberfläche von Lymphozyten
erkennen, und es wurden auch Antikörper gegen bisher unklassifizierte Epitope eingesetzt,
wie 1B2, F6 und Z17. Die Expression der einzelnen Epitope wurde auf den einzelnen
Zellpopulationen unterschiedlich differenzierter und aktivierter Lymphozyten untersucht.
Dabei stellte sich eine sehr differenzierte Entwicklung der Expression der Epitope im
Verlauf der zellulären Aktivierung heraus: Epitope wie CDw75 und CDw76, die als B-
Zell-assoziierte Epitope bekannt sind, sind bei stimulierten Lymphozyten auch auf T-
Lymphozyten stark exprimiert. Andererseits werden T-Zell-assoziierte Epitope wie
CDw60, das F6- und das Z17-Epitop nach einer Stimulation der Lymphozyten auch auf der
Zelloberfläche von B-Lymphozyten vermehrt gefunden.
Die untersuchten Kohlenhydratepitope CDw75 und CDw76 bzw. CDw60 und das F6- und
Z17-Epitop weisen trotz ihrer unterschiedlichen Expression auf stimulierten Lymphozyten
große strukturelle Ähnlichkeiten auf: So kann man nach den Ergebnissen dieser Arbeit für
CDw75 und CDw76 eine komplexe Struktur mit terminaler α-2,6- und α-2,3-gebundener
Sialinsäure postulieren. Obgleich das 1B2-Epitop durch terminale α-2,6-und α-2,3-
gebundene Sialinsäure maskiert wird, handelt es sich bei diesem Epitop nicht um die
desialylierte Struktur von CDw75 oder CDw76.
UM4D4 (CDw60) und F6 erkennen GD3 mit endständiger α-2,8-gebundener 9-O-
azetylierter Sialinsäure, während Z17 keine signifikante Sensitivität gegenüber der 9-O-
Azetylesterase aufweist, da es sich beim Z17-Epitop nicht ausschließlich um eine 9-O-
azetylierte Struktur handelt.
Aufgrund dieser strukturellen Ähnlichkeit bei differenter zellulärer Expression können
monoklonale Antikörper gegen diese Kohlenhydratepitope dazu eingesetzt werden,
verschiedene zellspezifische Glykosylierungsvarianten auf Glykoproteinen und
Glykolipiden zu untersuchen und dadurch Hinweise auf die Funktion dieser
unterschiedlichen Glykosylierung zu erhalten.
Daher erscheint es äußerst vielversprechend, die zelluläre Verteilung und die molekulare
Struktur von Kohlenhydratepitopen weiter zu untersuchen,zumal bereits ein klinischer
Einsatz von monoklonalen Antikörpern, welche Kohlenhydratepitope erkennen, erprobt
wird.
