Untersuchung von Galectin-3 im apikalen Transport der Beta-Untereinheit der H,K-ATPase in MDCK-Zellen

Die Parietalzelle des Magens ist, wie auch andere an die Außenwelt grenzende Zellen, eine polare Epithelzelle. Diese Zellen weisen eine charakteristische Trennung der Membran in eine apikale und eine basolaterale Seite auf, die wichtig für die einzelnen Funktionen des Zelltyps und für die Wirkungsw...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
1. Verfasser: Eilbracht, Mathias
Beteiligte: Jacob, Ralf (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2013
Klinische Zytobiologie und Zytopathologie
Ausgabe:http://dx.doi.org/10.17192/z2013.0169
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Zusammenfassung:Die Parietalzelle des Magens ist, wie auch andere an die Außenwelt grenzende Zellen, eine polare Epithelzelle. Diese Zellen weisen eine charakteristische Trennung der Membran in eine apikale und eine basolaterale Seite auf, die wichtig für die einzelnen Funktionen des Zelltyps und für die Wirkungsweisen ganzer Organe und Organsysteme ist. Zur Zeit geht man für den apikalen Transport von zwei Sortierplattformen aus, durch die Proteine und Lipide zu ihrem Bestimmungsort geleitet werden. Zum einen über lipid rafts, welche Proteine und Lipide in bestimmten Bereichen konzentrieren und zum anderen als eine raft-unabhängige Form, in der durch Quervernetzung mittels Galectin-3 ebenfalls eine Anreicherung und damit Sortierung von Glykoproteinen stattfindet. Für die in Parietalzellen apikal lokalisierte H,K-ATPase ist bisher nicht geklärt, welche dieser Transportplattformen für die korrekte Sortierung verantwortlich ist. Im Zusammenhang mit dem Transport scheint der β-Untereinheit die entscheidende Bedeutung zuzukommen. Da die β-Untereinheit stark glykosyliert ist, war es Ziel dieser Arbeit, herauszufinden, ob das Lektin Galectin-3 eine Rolle in der Sortierung der ATPase spielt. Die mikroskopischen Untersuchungen legen nahe, dass Galectin-3 und die β-Untereinheit zusammen in Kompartimenten der Zelle vorkommen. Die Häufigkeit dieser Kolokalisationen nimmt jedoch mit längerer Kultivierungsdauer ab. In den durchgeführten Koimmunpräzipitationen konnte keine Interaktion der beiden Proteine festgestellt werden. Ein Knockdown von Galectin-3 zeigte keine signifikante Änderung der Lokalisation der β-Untereinheit. Lediglich der Anteil der sich in der basolateralen oder apikalen Membran befindlichen β-Untereinheiten sank leicht und der intrazelluläre Anteil erhöhte sich geringfügig. Diese Ergebnisse machen es unwahrscheinlich, dass Galectin-3 eine entscheidende Rolle in der Sortierung der β-Untereinheit und damit der H,K-ATPase spielt. Es konnte mikroskopisch nachvollzogen werden, dass viele der subapikal gelegenen Strukturen, welche die β-Untereinheit enthielten, Rab11 positiven apikalen Recycling Endosomen entsprachen, die eine Ähnlichkeit mit den in Parietalzellen zu findendem vesikulotubulären System aufweisen. Ebenso konnte die β-Untereinheit in Strukturen nachgewiesen werden, die Caveolin-1, einen lipid raft Marker, enthielten. Die nachfolgende raft-Isolation bestätigte diese visuellen Eindrücke. Es konnte so zum ersten Mal gezeigt werden, dass die β-Untereinheit der H,K-ATPase raft-abhängig transportiert wird. Die Richtung des Transportes und alternative Transportrouten werden zukünftig zu erforschen sein. Zusammengefasst machen es die Ergebnisse dieser Dissertation unwahrscheinlich, dass Galectin-3 eine Rolle in der Sortierung der H,K-ATPase spielt. Es konnte stattdessen ein raft-abhängiger Transport der β-Untereinheit nachgewiesen werden.
DOI:http://dx.doi.org/10.17192/z2013.0169