Entschlüsselung des Zuckercodes

Zucker sind viel mehr als ein Brennstoff für Zellen und Gerüstsubstanzen für Insekten, Krebse oder Pflanzen (Chitin und Zellulose). Wie die Bausteine von Nukleinsäuren oder Proteinen können auch Zucker zu größeren Einheiten (Glykane) verknüpft werden, die in der Natur auf allen Zellen vorkommen. Dies hat eine fundamentale Bedeutung: Die Buchstaben des 3. Alphabets des Lebens bilden kompakte, biologisch aktive Botschaften. Sie sind für die Kommunikation unter Zellen unerlässlich. Gelesen werden diese Signale von spezifischen Rezeptoren, den Lektinen. Glykane sind demnach eine strukturelle Basis der Kodierung von Information (Zuckercode); Lektine lesen die zuckerkodierten Nachrichten und übersetzen sie in Reaktionen wie Zellerkennung oder Wachstumsregulation.

Am Lehrstuhl für Physiologische Chemie werden Grundlagen dafür geschaffen, den Zuckercode zu verstehen und zu entschlüsseln, und zwar von der Seite der Proteine kommend. Diese Arbeiten waren bisher auf einzelne Mitglieder von Lektinfamilien beschränkt. Durch geduldige Arbeit über mehr als 20 Jahre ist es jetzt gelungen, jedes Mitglied einer Lektinfamilie (der Galektine) genau zu beschreiben. Somit war es erstmalig möglich, die Frage zu beantworten, wie die einzelnen Familienmitglieder im Organismus exprimiert werden, und dies auf der histologisch-zellulären Ebene.

Der Publikation dieser Ergebnisse Network analysis of adhesion/growth-regulatory galectins and their binding sites in adult chicken retina and choroid (Manning JC, García Caballero G, Knospe C, Kaltner H and Gabius H-J. J. Anat. 2017; 231: 23-37) wurde dafür der „Best Paper Prize 2017“ der Anatomical Society verliehen, einer 1887 in England gegründeten Gesellschaft, die sich der Föderung aller wissenschaftlichen Aspekte der Anatomie widmet.