Sortierung des insulinregulierten Glucosetransporters GLUT4 durch Adaptorproteine
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Projekt wurden Mechanismen der Glucoseaufnahme in Adipocyten untersucht. Mittels biochemischer und zellbiologischer Methoden konnte erstmals demonstriert werden, dass die Glucosetransporter-lsoformen GLUT4 und GLUT8 über spezifische N-terminale Aminosäuremotive direkt mit den Clathrin-bindenden hetetotetrameren Adaptorproteinen (AP-1 und AP-2) interagieren. Das Dileucin-Motiv LL12/13 im GLUTS ist ein essentielles, ß2-Adaptin/AP-2-bindendes Endocytosesignal und verantwortlich für die intrazelluläre Retention des Transporters in Adipocyten. Das N-terminale F5QQI-Motiv im insulin-regulierten GLUT4 ist ebenfalls essentiell für die intrazelluläre Lokalisation des Glucosetransporters in nicht-stimulierten Adipocyten. Im Projekt wurde ein effizientes lentivirales Transfektionssystem für Adipocyten etabliert. Mit diesem System konnte die GLUT4-Translokation in AP-1- bzw. AP-2-defizienten 3T3-L1-Adipocyten untersucht werden. Dabei wurde eine duale Rolle des FQQI-Motivs entdeckt, wobei dieses Motiv in der GLUT4-Sortierung sequenziell von beiden AP-Komplexen erkannt wird. Dabei vermittelt AP-2 die Clathrin-abhängige Endocytose an der Plasmamembran während AP-1 in einen postendosomalen Sortierschritt involviert ist. In weiteren Untersuchungen wurde ein neuartiges, für die Biosynthese von GLUT4 benötigtes Dockingprotein (p49) und die für die Signaltransduktion der GLUT4-Translokation essentielle Proteinkinase AKT2 charakterisiert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2005) Activation of a GST-tagged AKT2/PKBß. Biochim. et Biophys. Acta 1725:340-347
Baer, K., Lisinski, I., Gompert, M., Stuhlmann, D., Schmolz, K., Klein, H.W. & Al-Hasani, H.
- (2006) Endocytosis of the glucose transporter GLUT8 is mediated by interaction of a dileucine motif with the ß2-adaptin subunit of the AP-2 adaptor complex. J. Cell Sci. 119:2321-2331
Schmidt, U., Briese, S., Leicht, K., Schurmann, A., Joost, H.G., & Al-Hasani, H.
- (2006) Identification and characterization of p49/STRAP as a novel GLUT4-binding protein. Biochem Biophys. Res. Commun. 344:1179-1185
Lisinski, I., Matsumoto, H., Yver, D.R., Schurmann, A., Cushman, S.W., & Al-Hasani, H.
