Dokument: SLC22A13 katalysiert den unidirektionalen Efflux von Aspartat und Glutamat

Titel:	SLC22A13 katalysiert den unidirektionalen Efflux von Aspartat und Glutamat
Weiterer Titel:	SLC22A13 catalyzes unidirectional efflux of aspartate and glutamate
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=33309
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20150327-092036-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Schulz, Christian [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 16,27 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 04.02.2015 / geändert 04.02.2015
Beitragende:	Prof. Dr. Peter Proksch [Gutachter] Prof. Dr. Gründemann, Dirk [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Der Solute Carrier SLC22A13 liegt in mehreren Mammalia-Spezies konserviert vor und wird in Mensch und Ratte hauptsächlich in der Niere exprimiert. Seine physiologische Bedeutung ist bisher unklar. Ziel dieser Arbeit war es, den Transporter näher zu charakterisieren. Transporter werden im Wesentlichen durch ihre Substrate definiert, weshalb Versuche durchgeführt wurden, um physiologisch relevante Substrate für SLC22A13 zu finden. Dafür wurde der Trans-porter aus der Niere kloniert und eine SLC22A13h HEK293-Zelllinie generiert. Mögli-che Substrate wurden danach mittels LC-MS- (Liquid Chromatography – Mass Spectrometry) Differenz Abtönung aufgespürt. Über diese Methode konnten Guandiniumsuccinat, Aspartat, Glutamat und Taurin für SLC22A13h als Efflux-Substrate identifiziert werden. Zellen die SLC22A13 exprimier-ten enthielten weniger der genannten Substanzen als nicht-induzierte Zellen. Zeitverläu-fe der Aspartat- und Glutamat-Aufnahme zeigten, dass SLC22A13 der endogenen Auf-nahme entgegenwirkt. Im Vergleich ist die Glutamat Akkumulation mit OAT2, einem bidirektionalen Glutamattransporter, gesteigert. Demnach katalysiert SLC22A13 einen unidirektionalen Efflux. Die Effluxgeschwindigkeit von 17 proteinogenen Aminosäuren wurde über LC-MS/MS gemessen. So konnte erstmalig gezeigt werden, dass der Trans-porter den Efflux von Aspartat, Glutamat und Taurin stark stimuliert. Bei Zunahme der intrazelluären Konzentration von Aspartat und Taurin durch Vorinkubation konnte die Effluxgechwindigkeit linear gesteigert werden. Die in diesem Zusammenhang gezeigten Ergebnisse liefern erstmalig eine Erklärung für die physiologische Funktion von SLC22A13. Es ist anzunehmen, dass der Carrier in den Typ-A-Schaltzellen den luminalen Austritt von Protonen kompensiert, indem er den basolateralen Ausstoß der Anionen Aspartat und Glutamat vermittelt. Auf diese Weise verhindert der unidirektionale Efflux einen Rückfluss von Anionen. Eine Fehlfunktion oder der Verlust von SLC22A13 könnte somit eine distale tubuläre Azidose verursa-chen. The solute carrier 22A13 is an evolutionary conserved transport protein in several mammalian species, which is basically expressed in the kidney. Its physiological function is so far unknown. Purpose of this thesis was the characterization of the transporter. The physiological role of a transporter is defined by its substrates substantially. Different assays were executed to detect relevant substrates of SLC22A13. Potential substrates were elucidated via LC-MS- (Liquid Chromatography- Mass Spectrometry) difference shading. The method showed that heterologous expression of SLC22A13 in 293 cells stimulates efflux of guanidinosuccinate, aspartate, glutamate and taurine. Transporter expressing cells contained less amount of the substances compared to non expressing cells. In experiments the time course of uptake of 3H-aspartate and 3H-glutamate was measured. SLC22A13 counteracted endogenous uptake of these compounds. This result implicates that SLC22A13 catalyzes unidirectional efflux of aspartate and glutamate. Velocity of efflux of standard amino acids was measured by LC-MS/MS. A strong stimulation of efflux of aspartate, glutamate and taurine via SLC22A13-expression could be observed for the first time. After preincubation the concentrations of aspartate and taurine were increased and lead to a linear raise of velocity of efflux. For the first time these results give an explanation about the physiological function of SLC22A13. It compensates luminal exit of protons by mediating the basolateral unidirectional expulsion of the anions aspartate and glutamate. An anion reentering is avoided by the one way transport of the anions.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	27.03.2015
Dateien geändert am:	27.03.2015
Promotionsantrag am:	11.12.2014
Datum der Promotion:	28.01.2015