Koexpression von Säure-/Base

Postdoc-Projekt (Prof. Deitmer)
Koexpression von Säure-/Base-transportierenden Membranproteinen und
Enzymen in Oozyten des Krallenfrosches Xenopus laevis
Im zentralen Nervensystem lassen sich zwei grundlegende Zelltypen, Neurone und
Gliazellen, unterscheiden. Gliazellen besitzen eine Reihe wichtiger Aufgaben, wie
z.B. die Beseitigung von Neurotransmittern aus dem synaptischen Spalt oder die
Aufrechterhaltung der Homöostase. Weiterhin erfüllen Gliazellen eine trophische
Funktion,
indem
sie
Neuronen
energiereiche
Substrate
zuführen
und
Stoffwechselendprodukte beseitigen. In diesem Zusammenhang haben wir ein
Modell entwickelt, in welchem spezielle gliale Transporter für die Aufnahme des
Neurotransmitters Glutamat, die Abgabe des Energiesubstrates Laktat und des
Protonenpuffers
Bikarbonat
funktionell
koppeln,
sich
dadurch
gegenseitig
unterstützen und somit zur Energieeinsparung der Gliazelle beitragen können.
Ziel dieses Projektes ist es den Monokarboxylattransporter MCT1, den NatriumBikarbonat-Kotransporter NBC, sowie das Enzym Carboanhydrase durch funktionelle
Koexpression in den Oozyten des Krallenfrosches Xenopus laevis mittels
elektrophysiologischen und proteinbiochemischen Verfahren zu charakterisieren und
gegenseitige Wechselwirkungen der Transporter zu untersuchen
Im Rahmen des Projektes konnte bereits gezeigt werden, dass sich durch die
Koexpression des Laktat und Protonen transportierenden MCT1 mit dem NatriumBikarbonat-Kotransporter NCB die Transportrate des MCT1 in CO2-begaster Lösung
signifikant erhöht. Weiterhin konnte eine direkte Interaktion der Carboanhydrase mit
dem Monokarboxylattransporter, die zu einer Steigerung des Protonenfluxes führt
nachgewiesen werden.
Literatur:
Becker, H.M., Broer, S., Deitmer, J.W. (2004) Facilitated lactate transport by MCT1 when
coexpressed with the sodium bicarbonate cotransporter (NBC) in Xenopus oocytes. Biophys J, 86:235247.
Becker, H.M. & Deitmer, J.W. (2004) Voltage dependence of H+ buffering mediated by sodium
bicarbonate cotransport expressed in Xenopus oocytes. J Biol Chem, 279:28057-28062.
Becker, H.M., Hirnet D., Fecher-Trost C., Sültemyer D., Deitmer, J.W. (2005) Transport activity of
MCT1 expressed in Xenopus oocytes is increased by interaction with carbonic anhydrase. J Biol Chem