Aufschlüsselung des Proteoms von organischen Kationentransportern: Bedeutung für Funktion und Regulation

• Antragsteller: Professor Dr. Giuliano Ciarimboli; Professor Dr. Eberhard Schlatter
• Fachliche Zuordnung: Nephrologie ; Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 77329949

Polyspezifische organische Kationentransporter (OCT) mit den Subtypen OCT1, 2, und 3 spielen eine wichtige Rolle für die Gewebes Verteilung von endogenen und exogenen organischen Kationen und für ihre renale (in Menschen überwiegend durch den Subtyp 2, hOCT2,vermittelt) und hepatische (in Menschen überwiegend durch den Subtyp 1, hOCT1,vermittelt) Sekretion. In polarisierten Geweben sind OCT überwiegend auf der basolateralen Plasmamembran exprimiert. Wir haben mit einer Vielfalt an Methoden (mbSUS, pull-down, FRET, siRNA, TIRF-Mikroskopie und Transport-Messungen) gezeigt, dass die Expression und Funktion von OCT in der Plasmamembrane durch eine direkte Interaktion mit dem TetraspaninCD63 reguliert wird. Wir spekulieren, dass diese Interaktion unterschiedliche funktionelle Implikationen hat, in Abhängigkeit ob sie in polarisierten oder nicht polarisierten Zellen stattfindet. In nicht polarisierten HEK293 Zellen, die stabil mit hOCT2 transfiziert wurden, vermittelt CD63 die Rekrutierung von hOCT2 zu einem endosomalen Weg. In renalen proximalen Tubuli, die aus polarisierten Zellen bestehen, aus Mäusen mit genetischer Delektion von CD63 (CD63 KO), ist die spezifische basolaterale Expression von OCT2 nicht mehr gewährleistet. Der Transporter ist hier diffus in vesikulären Strukturen in den Zellen verteilt. Auch seine Trafficking-abhängige Regulation ist in proximalen Tubuli von diesen Tieren aufgehoben. Wir denken, dass CD63 die Insertion von OCT in die richtige Membrandomain vermittelt. Um das zu prüfen, möchten wir in diesem Projekt die funktionelle Beziehung zwischen CD63 und hOCT2 exprimiert in polarisierten Zellen vom renalen Ursprung, wie Immortalized Human Kidney Epithelial (IHKE-1) - und/oder Madin-Darby Canine Kidney (MDCK)-Zellen untersuchen. Darüber hinaus werden wir versuchen, die Dynamik der Interaktion mit der Benutzung der Transduktion von induzierbaren CD63-Vektoren zu untersuchen. Die Bedeutung von CD63 für die Funktion und Expression von OCT2 wird auch in primären Zellkultur von proximalen Tubuluszellen aus Wildtyp- und CD63 KO-Mäusen untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen