Kongenital muskeldystrofi
Kongenital muskeldystrofi Kongenital muskeldystrofi
Glykosylering och Glykosyltransferaser Ammi Grahn Glykobiologi, Klinisk kemi Sahlgrenska universitetssjukhuset Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
- Page 2 and 3: Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdaga
- Page 4 and 5: Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdaga
- Page 6 and 7: β1-4 α2-3 β1-2 α1-6 β1-4 β1-4
- Page 8 and 9: N-linkade kolhydrater (bundna till
- Page 10 and 11: Mutationer påp glykosyltransferase
- Page 12 and 13: En glykosidisk bindning - flera gly
- Page 14 and 15: Sekretor-positiva individer utsönd
- Page 16 and 17: Sambandet mellan sekretorstatus (FU
- Page 18 and 19: Undersökte antikroppstiter mot Nor
- Page 20 and 21: Kongenital muskeldystrofi • Autos
- Page 22 and 23: Dystrofin-Glykoprotein-Komplexet. F
- Page 24 and 25: Identifiering av α-Dystroglykan p
- Page 26 and 27: Sammanfattning: Glykosylering är
Glykosylering och Glykosyltransferaser<br />
Ammi Grahn<br />
Glykobiologi, Klinisk kemi<br />
Sahlgrenska universitetssjukhuset<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Taylor M.E., Drickamer K., Introduction to Glycobiology, Oxford University press, 2003<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Monosackarider i humana glykoproteiner<br />
och möjliga m<br />
bindningar<br />
Monosackarid Förkortning Bindning Bindningspunkt<br />
D-Galaktos Gal α 3<br />
β 3,4,6<br />
D-Mannos Man α 2, 3, 6<br />
β 4<br />
L-Fukos Fuc α 2, 3, 4, 6<br />
N-acetyl-galaktosamin GalNAc α 3<br />
β 4<br />
N-acetyl-glukosamin GlcNAc β 2, 3, 4, 6<br />
Sialinsyra Neu5Ac α 3, 6, 8<br />
D-Xylos Xyl β 2<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
β1-4<br />
α2-3<br />
β1-2<br />
α1-6<br />
β1-4 β1-4<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Antal möjliga m<br />
kombinationer av 6 monomerer (hexamer(<br />
hexamer)<br />
Monomer Antal Hexamer<br />
Nukleotider 4 4096<br />
Aminosyror 20 64 miljoner<br />
Monosackarider 4 134 miljoner<br />
8 32,7 miljader<br />
Nukleotider och aminosyror bildar endast linjära biopolymerer.<br />
Monosackarider kan bilda både b<br />
linjära och grenade kolhydratkedjor.<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
N-linkade kolhydrater<br />
(bundna till kväve på aspargin)<br />
O-linkade kolhydrater<br />
(bundna till syre på serin eller<br />
treonin)<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Genetiskt arv<br />
DNA<br />
mRNA<br />
Protein<br />
Transkriptionen<br />
Alternativ splitsning, Translationen<br />
Tillgång på substrat, konkurrens<br />
Kolhydrater<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Mutationer påp<br />
glykosyltransferaser ger individuella<br />
skillnader.<br />
Tex ABO Histo-blodgruppsgenen<br />
Polymorfism<br />
526 C>G, 703 G>A,<br />
796 C>A, 803 G>C<br />
Blodgrupp<br />
A<br />
B<br />
GalNAcα1,3<br />
Galβ1,3GlcNAc<br />
1,3GlcNAc-R<br />
2<br />
1 Fuc<br />
Galα1,3<br />
Galβ1,3GlcNAc<br />
1,3GlcNAc-R<br />
2<br />
1 Fuc<br />
261del >stopp<br />
802 G>A<br />
O (H)<br />
Galβ1,3GlcNAc<br />
1,3GlcNAc-R<br />
2<br />
1 Fuc<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Humana glykosyltransferaser<br />
83 familjer<br />
229 klonade humana glykosyltransferaser<br />
Namnges efter vilken monosackarid dom adderar till en annan sackarid,<br />
arid,<br />
t.ex<br />
Galaktosyltransferaser (16 st)<br />
Fukosyltransferaser (9 st)<br />
Sialyltransferaser (17 st)<br />
En glykosidisk bindning – ett glykosyltransferas<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
En glykosidisk bindning – flera glykosyltransferaser<br />
α1,3 Fukosyltransferaser<br />
Fuc-T III<br />
Fuc-T VI<br />
Fuc-T V<br />
Fuc-T VI<br />
Fuc-T VII<br />
Fuc-T IX<br />
Lewis x (Le x )<br />
Galβ1,4GlcNAc-R<br />
3<br />
1 Fuc<br />
Sialyl Lewis x (sLe x )<br />
Neu5Acα2,3Galβ1,4GlcNAc-R<br />
3<br />
1 Fuc<br />
Lewis y (Le y )<br />
Galβ1,4GlcNAc-R<br />
2 3<br />
1 Fuc 1 Fuc<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Är r det fördel f<br />
eller nackdel att sakna en särskild s<br />
kolhydratstruktur?<br />
☺ Vinterkräksjukan<br />
ksjukan<br />
<strong>Kongenital</strong> Muskeldystrofi<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Sekretor-positiva<br />
individer utsöndrar ABO substanser.<br />
Sekretor-negativa<br />
individer utsöndrar<br />
inte ABO substanser.<br />
Galβ1,3GlcNAc-R<br />
α1,2-Fuc-T II<br />
α1,3/1,4-Fuc-T III<br />
H-typ 1<br />
(FUT2)<br />
Galβ1,3GlcNAc-R<br />
2<br />
1 Fuc<br />
(FUT3)<br />
Galβ1,3GlcNAc-R<br />
4<br />
1 Fuc<br />
Lewis a<br />
(Le a )<br />
A - T<br />
B - T<br />
α1,3/1,4-Fuc-T III<br />
(FUT3)<br />
GalNAcα1,3Galβ1,3GlcNAc-R<br />
2<br />
Galα1,3Galβ1,3GlcNAc-R<br />
1 Fuc<br />
2<br />
1 Fuc<br />
Galβ1,3GlcNAc-R<br />
2 4<br />
1 Fuc 1 Fuc<br />
A typ 1<br />
B typ 1<br />
Lewis b<br />
(Le b )<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Vinterkräksjukan ksjukan orsakas av Norovirus<br />
(Calicivirus<br />
)<br />
o Den vanligaste icke-bakteriella orsaken till gastroenteriter<br />
o Frivilligstudier tyder på att vinterkräksjukan är<br />
sekretorberoende.<br />
o ca 80% av alla individer som utsätts för smitta blir sjuka<br />
Norovirus infektion:<br />
• Kort inkubationstid (24-48 48 h)<br />
• Kraftiga kräkningar kningar och diarréer.<br />
• Oerhört rt smittsamt (ca 10 viruspartiklar)<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Sambandet mellan sekretorstatus (FUT2 genotyp )<br />
och vinterkräksjuka<br />
ksjuka<br />
Vid utbrott påp<br />
sjukhus i södra s<br />
Sverige 2002<br />
• Salivprover från n 115 patienter och personal<br />
• 53 uppvisat symptom<br />
• 62 inte uppvisat symptom<br />
• Genotypning av FUT2 genen (428 G>A, Trp 143 >stop)<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Ingen sekretor-negativ<br />
individ uppvisade symptom påp<br />
Norovirus infektion<br />
p< 0,001<br />
27 (26)<br />
Sekretor status<br />
Blodgivare<br />
i Sverige (%)<br />
SeSe<br />
Sese 428 56 (54)<br />
se 428 se 428 21 (20)<br />
Totalt<br />
104<br />
procent<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
49<br />
51<br />
Ej symptom<br />
Symptom<br />
37<br />
34<br />
29<br />
0<br />
SeSe Sese sese<br />
FUT2 genotyp<br />
Thorven M., Grahn A., Hedlund KO. et al. J. Virology, 2005<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Undersökte<br />
antikroppstiter mot Norovirus (GGII.4) hos 105 svenska<br />
blodgivare med känd<br />
sekretor (FUT2) och Lewis (FUT3) genotyp och<br />
ABO fenotyp.<br />
Norovirus - Lewis genotype<br />
Norovirus - ABO phenotype<br />
30<br />
16<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
le<br />
Le<br />
Number of individuals<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
A<br />
B<br />
AB<br />
O<br />
0<br />
Sammanfattning<br />
• Sekretor-negativa<br />
individer är r resistenta mot Norovirus<br />
infektioner.<br />
• Sekretor-negativa<br />
individer har signifikant lägre<br />
titrar<br />
mot Norovirus (GGII.4).<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
<strong>Kongenital</strong> <strong>muskeldystrofi</strong><br />
• Autosomalt recessiva sjukdomstillstånd.<br />
• Muskelsjukdomar som karakteriseras av muskelsvaghet och<br />
muskelslapphet redan från n födelsen. f<br />
• Graden av muskelsvaghet kan variera från n relativt måttlig m<br />
till<br />
svår.<br />
• En del barn har också hjärnmissbildning och/eller<br />
utvecklingsstörning.<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Muskelbiopsi från en patient med <strong>muskeldystrofi</strong> (LGMD2I)<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Dystrofin-Glykoprotein-Komplexet.<br />
Förbinder muskelcellen till det extracellulära matrixet<br />
MDC1A<br />
LGMD 2F<br />
LGMD 2C<br />
LGMD 2E<br />
LGMD 2D<br />
• Fukuyama (FCMD)<br />
• Walker-Warburg (WWS)<br />
• Muscle-Eye-Brain (MEB)<br />
• Limd-Girdle 2I (LGMD2I)<br />
•MDC1C<br />
•MDC1D<br />
LGMD 1C<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
α-Dystroglykanet är högt glykosylerat med både N- och O-linkade<br />
kolhydrater.<br />
O-glykosyleringen består till 2/3 av en unik O-Mannosstruktur<br />
Neu5Acα2-3Galβ1-4GlcNAcβ1-2Man-O-Ser/Thr<br />
α2,3ST (?)<br />
β1,4GalT (?)<br />
POMGnT I<br />
POMT I<br />
POMT 2<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Identifiering av α-Dystroglykan på snitt från muskelbiopsi<br />
Kontroll<br />
Patient<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Den genetisk bakgrunden till<br />
kongenitala <strong>muskeldystrofi</strong>er<br />
Muskeldystrofi<br />
MDC1C<br />
MEB<br />
WWS<br />
LGMD2I<br />
MDC1D<br />
FCMD<br />
Gen/Glykosyltransferas<br />
POMGnT1<br />
POMT2<br />
POMT1<br />
FKRP<br />
LARGE<br />
Fukutin<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Sammanfattning:<br />
Glykosylering är r en av dom viktigaste posttranslationella<br />
modifieringen av proteiner.<br />
Glykosyleringen är r en komplex process, som kan ge stor<br />
variation kolhydratstrukturer påp<br />
proteiner.<br />
Det kan vara en fördel att sakna en särskild kolhydratstruktur<br />
Sekretor-negativa<br />
individer är r resistenta mot vinterkräksjukan<br />
ksjukan<br />
Men det kan också vara en nackdel<br />
Defekter i ”O-mannosstrukturen” på α-Dystoglykan<br />
orsakar<br />
kongenital <strong>muskeldystrofi</strong><br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Glykobiologi, Göteborg<br />
Gustaf Rydell<br />
Jonas Nilsson<br />
Eva Gunnarsson<br />
Prof. Göran Larson<br />
Patologen, Göteborg<br />
Ali-Reza Moslemi<br />
Gabriella Almén<br />
Prof. Anders Oldfors<br />
Molekylär Virologi, Linköping<br />
Maria Thorven<br />
Malin Modin Larson<br />
Caroline Jönsson<br />
Prof. Lennart Svensson<br />
Neuropediatrik, Göteborg<br />
Dr. Már Tulinius<br />
Dr. Niklas Darin<br />
Ammi Grahn Kompetensutvecklingsdagar 2006
Change language