Untersuchung der Rolle vom organischen Kationentransporter 3 (SLC22A3/OCT3) als Histamine-Transporter und der pathophysiologischen Bedeutung seiner Interaktion mit dem Tetraspanin CD63

• Antragsteller: Professor Dr. Giuliano Ciarimboli
• Fachliche Zuordnung: Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 490815291

Der organische Kationentransporter 3 (OCT3) ist ein ubiquitärer Transporter mit wichtigen endogenen und exogenen Substraten, wie z.B. Histamin bzw Cisplatin. Das Hauptziel dieses Projekts ist die pathophysiologische Bedeutung vom OCT3 als Histamin-Transporter zu untersuchen. Da in Vorversuchen eine direkte Interaktion vom OCT3 mit dem Tetraspanin CD63 gefunden wurde und da die Funktion von CD63 bekannt ist, wird die mögliche pathophysiologische Rolle vom OCT3 aufgrund der beschriebenen CD63-Funktion charakterisiert. Die direkte Interaktion vom OCT3 mit einem anderen Protein kann die Funktion des Transporters modulieren, ohne seine quantitative Expression zu ändern. Da die Translokation des Tetraspanins CD63 von intrazellularen Vesikeln zu der Plasmamembrane ein Marker der Aktivierung von Basophilen und Mastzellen (MC), Zellen die hohe Menge von Histamin freilassen können, ist, hat die hOCT3/CD63-Interaktion eine potenzielle pathophysiologische Bedeutung in allergischen Reaktionen. Histamin ist ein wichtiger Mediator für die Entwicklung von Allergie-assoziierten inflammatorische Krankheiten. Die Aktivierung von Histamin-produzierenden Zellen ist nicht nur in allergischen Reaktionen von Bedeutung, sondern auch in kardiovaskulären Erkrankungen und in der Transplantat-Abstoßung. Bis heute ist kein spezifischer Transporter für Histamin identifiziert worden und dabei könnte OCT3 eine wichtige Rolle annehmen. In Histamin-produzierenden Zellen könnte die OCT3-CD63-Interaktion ein autokrines System darstellen, das den Histamin-Transport über die Plasmamembran reguliert. Andererseits können aktivierte Basophile und MC migrieren und an Zellen wie kardiale Endothel- und Nierenzellen adhärieren, um hier eine inflammatorische Reaktion zu verstärken. Da im Herz- und Nierengewebe eine hohe Expression von OCT vorhanden ist, könnte eine heterozelluläre CD63/OCT Interaktion eine solche Adhäsion verstärken. Die folgenden Aspekte werden in diesem Projekt untersucht:1) Rolle von OCT3 und von der OCT3/CD63-Interaktion für die Entwicklung und Ausprägung einer allergischen Reaktion am Beispiel des Kontaktdermatitis-Modells in Wildtyp-Mäusen und in Mäusen mit genetischer Deletion vom OCT3 oder CD63. Hier wird auch ein Mausmodell mit einer Basophil-spezifischen OCT3 genetischen Deletion entwickelt.2) Bedeutung der CD63/OCT3-Interaktion für das zellulare Transporter-Trafficking. Hier werden die Funktion (bezogen auf Histamin-Transport) und das Trafficking von OCT3 in Abhängigkeit von CD63 in Zellen untersucht, die endogen OCT3 und CD63 exprimieren. Darüber hinaus wird in Drosophila untersucht, ob der organischen Kationentransporter Carcinin-Transporter mit dem CD63 Fliegen-Homolog Sun in den Fotorezeptoren exprimiert sind, um zu wissen, ob diese Interaktion eine breite biologische Signifikanz hat.3) Rolle von der OCT3/CD63 Interaktion für Adhäsion von aktivierten Basophilen auf Zellen, die OCT exprimieren (heterozellulares Modell)

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen