Biosynthese von Glycosphingolipiden in Pichia pastoris

Sphingolipide sind eine Gruppe von biologisch aktiven Lipiden, die in Biomembranen aller Eukaryoten und mancher Prokaryoten vorkommen. Ihren hydrophoben Kern bildet das Ceramid, bestehend aus einer Sphingobase und einer amidgebundenen Fettsäure. Die hydrophile Kopfgruppe ist oftmals aus verschiedenen Zuckern aufgebaut (Glycosphingolipide). Nahezu alle eukaryoten Lebewesen synthetisieren verschiedene Klassen von Sphingolipiden, die über distinkte Strukturmerkmale charakterisiert sind. Die Ausgangssubstrate für die Biosynthese all dieser Sphingolipidklassen sind weitgehend identisch. Somit muss es in der Zelle Mechanismen geben, welche die Trennung der jeweiligen Synthesewege ermöglichen. Die Modellhefe Pichia pastoris besitzt zwei substratspetifische Ceramidsynthasen, welche für die Synthese der distinkten Ceramidgrundgerüste verantwortlich sind. Diese Ceramide werden anschließend so modifiziert, dass sie den weiteren Synthesewegen zugeführt werden können. Der letzte Schritt in der Synthese, das Anfügen der Kopfgruppe, wird nicht über Substratspezifitäten der beteiligten Enzyme geregelt, sondern geschieht voraussichtlich in verschiedenen Bereichen der Zelle.