Verständnis der Rolle des Lysosomalen Integralen Membran Proteins Typ 2 (LIMP-2/SCARB2) beim lysosomalen Lipidtransport

• Antragsteller: Professor Dr. Paul Saftig
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323732846

Eine Akkumulation von Lipiden in Lysosomen ist ein typisches Kennzeichen bei Lipidosen, die je nach Substrat zu lysosomalen Speichererkrankungen, wie Niemann-Pick-, Sandhoff-, Tay-Sachs-, Farber- und Gaucher-Erkrankungen führen können. Wir konnten kürzlich für das häufige lysosomale Membranprotein LIMP-2/SCARB2 zeigen, dass es parallel zum NPC-1 Weg zum Recycling des lysosomalen, aus LDL-abgeleiteten Cholesterols beiträgt. LIMP-2, als Mitglied der CD36 Familie der Scavenger-Rezeptoren, interagiert direkt mit Cholesterol und transportiert es über einen in der LIMP-2 Ektodomäne lokalisierten Tunnel zur umgebenden lysosomalen Membran. Da LIMP-2 auch eine Rolle spielt beim intrazellulären Transport der Glucocerebrosidase zu Lysosomen und gezeigt wurde, dass LIMP-2 ebenfalls am Phospholipidtransport beteiligt ist, ist eine genaue molekulare Analyse dieser Funktionen von LIMP-2 nötig. Ausgehend von unseren kürzlich publizierten Vorexperimenten soll die Hypothese getestet werden, ob LIMP-2 als lysosomales Lipidtransferprotein an der Etablierung von Membrankontakten zwischen Lysosomen und Endoplasmatischen Retikulum (ER) beteiligt ist. Ko-Immunopräzipitationsanalysen führten zur Identifizierung von ER- und endosomalen Proteinen, die an LIMP-2 binden. Wir planen die weitere biochemische und mikroskopische Analyse dieser Interaktionen und ihrer möglichen Bedeutung für den Aufbau von Membrankontaktstellen. Sowohl Überexpressions- aber auch "loss-of function" Experimente werden dazu beitragen, die Wichtigkeit solcher Proteinkomplexe für den Lipidtransport zu bewerten. LIMP-2 wird palmitoyliert und die Rolle dieser Modifikation für den Aufbau von Membrankontaktstellen und den Lipidtransport soll untersucht werden. Zusammenfassend sollen in diesem Projekt mit Hilfe der Forschungsgruppe neue Einblicke in die grundlegenden Funktionen von LIMP-2 beim Transfer von Lipiden aus dem Lumen der Lysosomen an die umgebene Membran und an weitere Kompartimente gewonnen werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2625: Mechanismen der Lysosomalen Homöostase