Congenital Disorders of Glycosylation IIj (CDG-IIj): Identifizierung eines Defekts der COG6-Untereinheit des Conserved Oligomeric Golgi-Komplexes

Abstract

`Congenital Disorders of Glycosylation` (CDG) ist eine schnell wachsende Gruppe mit bislang 23 autosomal rezessiven, multisystemischen Erkrankungen, welche mit einem Defizit in der Glykoproteinbiosynthese einhergeht. Die Übertragung der Oligosaccharidketten auf neu synthetisierte Proteine beeinflusst ihre Faltung, ihren Transport durch Zellkompartimente ebenso wie ihre biologische Aktivität und Stabilität.Ziel dieser Arbeit ist die Identifizierung einer neuen Erkrankung hervorgerufen durch eine Defizienz der Untereinheit 6 des Conserved Oligomeric Golgi (COG6) Komplexes. Die Patientin zeigt schwere neurologische Erkrankungen, Erbrechen, hartnäckige fokale Krampfanfälle, intrakraniale Blutungen und den tödlichen Ausgang im Säuglingsalter. Die grundlegenden Untersuchungen auf CDG mittels isoelektrischer Fokussierung (IEF) des Serumtransferrins und Apolipoprotein CIII ergab einen kombinierten N- und O-Glykosylierungsdefekt. Die nachfolgende Analyse der Transferrin-verknüpften Oligosaccharide mittels HPLC und Massenspektrometrie zeigt das Fehlen von Galaktose- und Sialinsäureresten. Western-Blot Analysen kombiniert mit gelfiltrationschromatographischen Studien in Hautfibroblasten der Patientin zeigt eine drastisch reduzierte Expression der COG6 Untereinheit und gleichzeitig die Fragmentierung des COG-Komplexes. Die Sequenzierung der COG6-cDNA und des COG6-Gens ergibt die homozygote Punktmutation (c.G1646T), was zum Aminosäureaustausch p.G549V im COG6 Protein führt. Die retrovirale Komplementation der Patientenfibroblasten mit Wildtyp COG6-cDNA führt zur Normalisierung des COG-Komplex abhängigen Proteintransportes nach Brefeldin A Behandlung, bewiesen durch Immunfluoreszenzanalysen.