TGDS agiert als „Rettungsmolekül“ im Zuckerstoffwechsel – diese bislang unbekannte physiologische Rolle des Enzyms Deox-TDP-D-Glukose-4,6-Dehydratase beschreiben Forschende nun in Nature. In ihrer Studie zeigen sie, dass TGDS in einer Art Notfallmechanismus essenziell an der Synthese von UDP-Xylose beteiligt ist, einem wichtigen Ausgangsstoff für den Aufbau von Glykosaminoglykanen. Diese langkettigen Zuckerpolymere sind unverzichtbar für Knochen, Knorpel und Bindegewebe. Mit ihrer Studie liefern die Wissenschaftler*innen erstmals einen Entstehungsmechanismus des Catel-Manzke-Syndroms, einer sehr seltenen erblichen Skeletterkrankung, die durch homozygote oder compound heterozygote pathogene Varianten im TGDS-Gen verursacht werden.

Die Ergebnisse funktioneller Untersuchungen in verschiedenen Zelllinien und einem Mausmodell zeigten, dass TGDS eng mit der Aktivität von UXS1 (UDP-Glucuronat-Decarboxylase 1) verknüpft ist. Dieses Enzym katalysiert die Umwandlung von UDP-Glucuronat zu UDP-Xylose. Dabei kann es vorkommen, dass UXS1 ein Zwischenprodukt verliert und dann in einer inaktiven Form verbleibt. Wie die Wissenschaftler*innen feststellten, produziert TGDS aus UDP-Glukose eine Art Notfallmolekül und sorgt dafür, dass UXS1 wieder aktiviert wird und die enzymatische Reaktion weiterlaufen kann. Die pathogenen TGDS-Varianten hingegen verhindern die Reaktivierung von UXS1. Fehlfunktionen in molekularen Rettungssystemen wie dem von TGDS/UXS1 könnten möglicherweise auch in anderen Krankheiten eine Rolle spielen.