Nr wniosku: 173492, nr raportu: 13112. Kierownik (z rap.): prof. dr

Nr wniosku: 173492, nr raportu: 13112. Kierownik (z rap.): prof. dr hab. Mariusz Olczak
Białka to jedna z podstawowych grup makrocząsteczek budujących organizmy żywe. Funkcje białek w komórce są
bardzo różnorodne, zarówno budulcowe jak i regulacyjne. Białka zbudowane są z aminokwasów, jednakże duża część
tych makromolekuł jest modyfikowana po ich biosyntezie, zachodzącej na rybosomach. Jedną z podstawowych
modyfikacji białek jest glikozylacja, czyli przyłączenie jednego lub wielu cząsteczek cukrowych do bocznych grup
niektórych aminokwasów, wchodzących w skład łańcucha polipeptydowego. Tak powstałe makrocząsteczki nazywamy
glikoproteinami. Glikozylacja nie jest zjawiskiem marginalnym, w niektórych typach komórek dotyczy nawet większości
powstających białek a także niektórych typów lipidów. Proces ten zachodzi w błonowych pęcherzykach komórkowych
zwanych retikulum endoplazmatycznego (ER) i aparatem Golgiego (AG). W procesie tym biorą udział enzymy, zwane
glikozylotransferazami. Jednakże, aby glikozylacja mogła mieć miejsce, do wnętrza pęcherzyków błonowych muszą być
dostaczone substraty glikozylacji, czyli kilka rodzajów aktywnych reszt cukrowych. W komórkach takimi aktywnymi
formami cukrów są połączenia monocukrów z nukleotydami, czyli nukleotydo-cukry. Wszystkie typy nukleotydo-cukrów
(np.: GDP-fukoza, UDP-N-acetylo-glukozoamina, UDP-galaktoza) są syntetyzowane poza ER i AG i dlatego musi istnieć
mechanizm przenoszenia tych związków przez błony, z cytosolu do wnętrza wymienionych organelli. Dotychczas
uważało się, że w procesie dostarczania substratów do ER i AG uczestniczą białka błonowe - transportery nukleotydocukrów (NST). Zidentyfikowano wiele tego typu białek. Co ciekawe, niektóre z nich miały by mieć zdolność do
przenoszenia jednego typu substratu (nukleotydo-cukru), inne określono jako wielosubstratowe. Uważało się także, że
NST działają niezależnie w błonie komórkowej, pompując substraty do wnetrza ER lub AG. Nasze badania,
koncentrujące się głównie na wyjaśnieniu funkcji jednego z najbardziej istotnych transporterów - czyli białka Slc35A3,
uważanego za główny dostarczyciel UDP-N-acetyloglukozoaminy do wnętrza aparatu Golgiego, nieco podważyły
dotychczas obowiązujące schematy. Po pierwsze, okazało się, że Slc35A3 nie występuje samodzielnie w błonie i tworzy
kompleksy nie tylko z innym transporterem (Slc35A2, uważanym za transporter innego substratu glikozylacji - UDPgalaktozy) ale także z niektórymi glikozylotransferazami. Poza tym wydaje się nam, że także funkcje obu tych białek
(Slc35A2 i Slc35A3) są ze sobą ściśle związane. Udało nam się na przykład wykazać, że białko hybrydowe, złożone z
polipeptydowych części, pochodzących z obu transporterów, było w pełni aktywne wobec UDP-galaktozy, podobnie jak
Slc35A2. Co ciekawe, zahamowanie syntezy białka Slc35A3 wcale nie prowadziło do generalnego obniżenia poziomu Nacetyloglukozoaminy w glikoproteinach, dochodziło jedynie do spadku ilości bardziej skomplikowanych, rozgałęzionych
struktur. Dowodzi to, że badane białko nie może być niezależną (i jedyną) "pompą", dostarczającą UDP-Nacetyloglukozoaminę do wnętrza aparatu Golgiego. Nasze badania dowodzą, że rola białek uchodzących dotąd za
niezależnie działające transportery substratów jest dużo bardziej złożona. Pewne przesłanki sugerują nawet hipotezę o
braku bezpośredniego powiązania funkcji NST z transportem błonowym, jednakże brak jest wystarczających danych aby
taką hipotezę wiarygodnie potwierdzić; wymaga to dalszych badań. Niewątpliwie jednak wykazaliśmy, że transportery
nukleotydo-cukrów nie działają niezależnie a ich funkcja w glikozylacji makrocząsteczek jest dużo bardziej złożona.