Analyse funktionaler Interaktionen der BMP- und Insulin-Signalwege im Glukosemetabolismus von Adipozyten

• Antragstellerin: Professorin Dr. Petra Knaus, seit 7/2015
• Fachliche Zuordnung: Endokrinologie, Diabetologie, Metabolismus ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 231452680

• Erstellungsjahr: 2016

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen des Projektes wurden erstmalig molekulare Mechanismen des Crosstalk zwischen Komponenten des Insulin-Signalweges und der BMP-Signalkaskade identifiziert und aufgeklärt. Hierzu wurden Studien in zwei Insulin-sensitiven Geweben, dem Fett und der Skelettmuskulatur durchgeführt. In reifen Adipozyten konnte gezeigt werden, dass BMP über den Transkriptionsfaktor PPARy als Insulin-Sensitizer wirkt. Eine erhöhte Aufnahme und Verstoffwechslung von Glucose in Adipozyten konnte nach BMP2 oder BMP6 Behandlung gemessen und beteiligte Moleküle durch Knockdown Ansätze validiert werden. In Myoblasten konnte gezeigt werden, dass das Insulin-Receptor-Substrat IRS4 als Scaffold den BMP/Smad Signalweg und damit die Expression der ID Proteine negativ beeinflusst und daraus resultierend die Myogenese unterstützt. Es geht klar hervor, dass der Einfluss von BMP-Wachstumsfaktoren auf den Metabolismus von Vorläuferzellen einen gravierenden Einfluss nimmt, was laufende Experimente bestätigen. Gina Dörpholz präsentierte die IRS4 Daten auf der TGFß Konferenz in Uppsala Schweden und erhielt dafür den „Best Poster Prize 2015“.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• BMPs as new insulin sensitizers: enhanced glucose uptake in mature 3T3-L1 adipocytes via PPARy and GLUT4 upregulation. Scientific Reports volume 7, Article number: 17192 (2017)
  Isabelle Schreiber, Claus-Eric Ott, B. Kragesteen, Nancy Schanze, Cory Thomas Lee, Karen Ruschke, Josef Köhrle, Stefan Mundlos, Petra Knaus
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/s41598-017-17595-5)
• IRS4, a novel modulator of BMP/Smad and Akt signalling during early muscle differentiation. Scientific Reportsvolume 7, Article number: 8778 (2017)
  Gina Dörpholz, Daniel Horbelt, Jerome Jatzlau, Mohammad Poorgholi Belverdi, Christina Heroven, Arunima Murgai, Isabelle Schreiber, Gisela Wendel, Karen Ruschke, Sigmar Stricker and Petra Knaus
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/s41598-017-08676-6)