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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-38728
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2008/3872/


Characterisation of carriers and receptors of the LewisX glycan in the nervous system of mice (Mus musculus L., 1758)

Charakterisierung von Trägermolekülen und Rezeptoren des LewisX-Glykans im Nervensystem der Maus (Mus musculus L., 1758)

Katagihallimath, Nainesh

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Freie Schlagwörter (Englisch): LewisX , epitope , glycan , receptor , lectin , carbohydrate , glycomimetic , peptide , phage display
Basisklassifikation: 42.63
Institut: Chemie
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Meyer, Bernd (Prof. Dr.)
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 28.10.2008
Erstellungsjahr: 2008
Publikationsdatum: 10.11.2008
Kurzfassung auf Deutsch: Glykosylierte Zelloberflächen- und extrazelluläre Matrix-Moleküle übernehmen
wichtige Funktionen im Nervensystem während der Entwicklung, der Regeneration
und synaptischen Plastizität. Lewisx ist ein Kohlenhydrat, welches durch den
monoklonalen Antikörper L5 erkannt wird, und es wird sowohl im peripheren als
auch zentralen Nervensystem während der Entwicklung und im adulten Organismus
exprimiert.
In frühen embryonalen Stadien vermittelt es die Zellerkennung neuraler Zellen und
ist allgemein an Prozessen wie Neuritogenese und Neuralrohrbildung beteiligt. Die
Trägermoleküle von Lewisx und ihre Rezeptoren, die bei diesen Vorgängen eine
wichtige Rolle spielen, sind bisher nicht bekannt.
Die folgenden Resultate dieser Studie ermöglichen eine weiterführende
Charakterisierung bzw. Aufklärung der Funktion von Lewisx:
1. Durch Immun-Affinitäts-Chromatographie konnte das Zelladhäsionsmolekül
Contactin-1 als neues Lewisx–Trägermolekül ermittelt werden.
2. Das Lektin Galectin-3 und eine Isoform von MBP (myelin basic protein)
wurden mittels Phage-Display als mögliche Lewisx-Rezeptoren identifiziert.
3. Ein zyklisches Peptid, welches als Glycomimetikum des Lewisx-Glykans
wirksam ist wurde durch Phage-Display isoliert.
Das Lewisx-Glycomimetikum wurde in-vitro in Neuritenwachstum-Versuchen
eingesetzt und in-vivo in Regenerations-Experimenten nach Läsion von
Rückenmarksnerven und peripheren Nerven verwendet, um die biologische Funktion
von Lewisx zu untersuchen. Obwohl eine Interaktion des Glycans mit den genannten
Rezeptoren experimentell nachgewiesen werden konnte, bleibt die in-vivo-Funktion
des Lewisx-Glycans weiterhin ungeklärt.
Kurzfassung auf Englisch: Carbohydrate carrying cell surface and extracellular matrix molecules have been
ascribed with roles in development, regeneration and synaptic plasticity in the nervous
system. Lewisx is one such carbohydrate that is recognized by the monoclonal
antibody L5 and is expressed in the developing and adult nervous system, both central
and peripheral. It mediates recognition among neural cells at early embryonic stages
and has been implicated in neural tube closure and neuritogenesis but the molecular
carriers of Lewisx and its receptors are currently not known. The following findings of
the present study can enable further elucidation of the functional roles of Lewisx:
1) contactin-1 a cell surface adhesion molecule was identified as a novel Lewisx
carrying molecule by antibody affinity chromatography experiments, 2) the lectin
galectin-3 and an isoform of myelin basic protein were identified as probable
receptors for Lewisx by phage display experiments and 3) a cyclic peptide was
identified as a mimetic of the Lewisx glycan by phage display experiments. Different
aspects of the biological roles of Lewisx were investigated by introducing the
glycomimetic in in-vitro assays measuring neurite outgrowth and in-vivo assays in
mice like regeneration of peripheral nerve and spinal cord after injury. Evidence from
these experiments indicates that while the interactions of the glycan and its receptors
may be true, a specific in-vivo function of the Lewisx glycan is yet to be identified.

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