University of Groningen Exploring and exploiting bacterial protein glycosylation systems Yakovlieva, Liubov

Hele tekst

(1)University of Groningen. Exploring and exploiting bacterial protein glycosylation systems Yakovlieva, Liubov DOI: 10.33612/diss.173544104 IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below.. Document Version Publisher's PDF, also known as Version of record. Publication date: 2021 Link to publication in University of Groningen/UMCG research database. Citation for published version (APA): Yakovlieva, L. (2021). Exploring and exploiting bacterial protein glycosylation systems. University of Groningen. https://doi.org/10.33612/diss.173544104. Copyright Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons). Take-down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.. Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.. Download date: 21-07-2021.

(2)

(3)

(4) Sugars are fascinating and highly diverse molecules with a myriad of roles in all living cells. Importantly, bacteria often utilize sugars in their infection strategies. They are found on the surface of bacterial cells as parts of the larger structures responsible for movement, protection, adhesion, camouflage and interactions with the host immune system. In addition, sugars also decorate the biomolecules inside the cell, influencing their properties and functions, keeping the bacterial cell running. Interestingly, bacterial sugars are frequently distinctly different from human, which means that we can potentially target infectious bacteria using these sugars without damaging our own systems. In the projects described in this thesis, the production systems of important sugar structures from infectious bacteria were investigated and their mechanism studied in detail. For example, in one project, it was elucidated how surface adhesion molecules are decorated with multiple sugars and how to manipulate this process. In another project it was uncovered why only specific proteins are decorated with a rare bacterial sugar. With these findings our understanding of bacterial sugar systems and their roles in infection was expanded. Additionally, by uncovering parts of the mechanism, useful knowledge was gained for developing molecules that can efficiently and selectively block these processes..

(5)

(6) Suikers zijn fascinerende en zeer diverse moleculen met een groot aantal rollen in alle levende cellen. Belangrijk is dat bacteriën vaak suikers gebruiken bij hun infectiestrategieën. Ze worden aangetroffen op het oppervlak van bacteriële cellen als onderdeel van de grotere structuren die verantwoordelijk zijn voor beweging, bescherming, adhesie, camouflage en interacties met het immuunsysteem van de gastheer. Bovendien bedekken suikers ook de biomoleculen in de cel, beïnvloeden ze hun eigenschappen en functies en houden ze de bacteriële cel draaiend. Interessant is dat bacteriële suikers vaak duidelijk verschillen van die van mensen, wat betekent dat we mogelijk infectieuze bacteriën kunnen aanvallen via deze suikers zonder onze eigen systemen te beschadigen. In de projecten die in dit proefschrift worden beschreven, werden de productiesystemen van belangrijke suikerstructuren van infectieuze bacteriën onderzocht en hun mechanisme in detail bestudeerd. In één project werd bijvoorbeeld uitgelegd . 237.

(7) hoe adhesiemoleculen aan het oppervlak bedekt worden met meerdere suikers en hoe dit proces kan worden gemanipuleerd. In een ander project werd ontdekt waarom alleen specifieke eiwitten zijn bedekt met een zeldzame bacteriesuiker. Met deze bevindingen werd ons begrip van bacteriële suikersystemen en hun rol bij infectie uitgebreid. Bovendien werd door het blootleggen van delen van het mechanisme nuttige kennis opgedaan voor het ontwikkelen van moleculen die deze processen efficiënt en selectief kunnen blokkeren.. !"%'# %#( $&!"$ Цукри - це неймовірні та дуже різноманітні молекули із безліччю функцій в усіх живих клітинах. Важливо, що бактерії часто використовують цукри у зараженні людей. Вони знаходяться на поверхні бактеріальних клітин у складі більших структур, що відповідають за рух, захист, причеплення, маскування та взаємодію з імунною системою людини. Окрім того, цукри також знаходяться на біомолекулах всередині клітини, впливаючи на їхні властивості та функції та підтримуючи роботу бактеріальної клітини. Цікаво, що бактеріальні цукри часто суттєво відрізняються від людських, а це означає, що, використовуючи ці цукри, можливо вибірково впливати на інфекційні бактерії не пошкоджуючи людські системи. У проектах описаних у цій роботі досліджувались системи виробництва важливих цукрових структур інфекційних бактерій та детально вивчався їхній механізм. Наприклад, в одному проекті було з’ясовано яким чином багато цукрів опиняється на поверхневих біомолекулах важливих для причеплення і як маніпулювати цим процесом. В іншому проекті було розкрито чому лише вибіркові білки є носіями специфічного бактеріального цукру. Завдяки цим проектам було розширено наше розуміння бактеріальних цукрових систем та їхньої ролі у зараженні людей. Окрім того, розкривши частини механізму, було отримано важливі знання для розробки молекул які можуть ефективно та вибірково блокувати ці процеси.. 238. .

(8)

(9)

(10) . . 1. Yakovlieva, L.; Walvoort M. T. C. Processivity in bacterial glycosyltransferases. ACS Chemical Biology 2020, 15, 3-16. 2. Zhang, J.; Yakovlieva, L.; Haan, de B. J.; Vos, de P.; Minnaard, A. J.; Witte, M. D.; Walvoort, M. T. C. Selective modification of streptozotocin at the C3 position to improve its bioactivity as antibiotic and reduce its cytotoxicity towards insulin-producing β-cells. Antibiotics 2020, 9, 182. 3. Yakovlieva, L.; Ramírez-Palacios, C.; Marrink, S. J.; Walvoort, M. T. C. Semiprocessive hyperglycosylation of adhesin by bacterial protein Nglycosyltransferases. ACS Chemical Biology 2021, 16, 165-175. 4. Yakovlieva, L.; Wood, T. M.; Kemmink, J.; Kotsogianni, I.; Koller, F.; Lassak, J.; Martin, N. I.; Walvoort, M. T. C. A β-hairpin epitope as novel structural requirement for protein arginine rhamnosylation. Chemical Science 2021, 12, 1560-1567. 5. Reintjens, N. R. M.; Yakovlieva, L.; Marinus, N.; Hekelaar, J.; Nuti, F.; Papini A. M.; Witte, M. D.; Minnaard, A. J.; Walvoort, M. T. C. Palladium-catalyzed oxidation of glucose in glycopeptides. Manuscript submitted. 6. Lucas, F. L. R.; Versloot, R. C. A.; Yakovlieva, L.; Walvoort, M. T. C.; Maglia, G. A nanopore proteomic analyser. Manuscript submitted. 7. Yakovlieva, L.; Ziylan, Z. S.; Nuti, F.; Real Fernández, F.; RamírezPalacios, C.; Marrink, S. J.; Papini, A. M.; Walvoort, M. T. C. Generation of azidoglucose-labeled bacterial adhesin fragment. Manuscript in preparation. 8. Versloot, R. C. A.; Lucas, F. L. R.; Yakovlieva, L.; Walvoort, M. T. C.; Maglia, G. Nanopore detection of protein glycosylation. Manuscript in preparation.. . 239.

(11)

No results found