Struktur und Funktion des Betain Transporters BGT-1 aus der Niere

Nierenzellen是一种极端的hyperplasticischen Bedingungen ausgesetzt，它是在氯化钠和硫酸盐的混合溶液中培养出来的。如Betain的渗透调节作用，则可使细胞内蛋白质的结构完整性更好。BGT-1的Na+和Cl-吸收共转运蛋白在肾小管上皮细胞的基底外侧膜上进行转运。BGT-1是一种用于Niere渗透调节的跨膜材料。这是一个很好的例子，因为运输机的方向是正常的。神经递质-钠-同向转运体（NSS）-BGT-1家族也以GABA为底物，一种神经递质，在美国。这是一个巨大的中枢神经系统。BGT-1中GABA和甜菜碱转运的分子机制是一种未知的体外转运体结构和功能。为了确定我们在这方面的研究成果，对Betain-Transporters BetP进行了调整，我们建立了一个用于调整Sekundärtransport的模型系统，计划建立一个结构生物学的组合模型（2D-和3D结晶）和生物化学/生物物理方法（ITC，双电极电压钳，[3 H]GABA-，[14 C]甜菜碱转运蛋白）的结构和功能。

Nierenzellen sind extremen hyperosmotischen Bedingungen ausgesetzt, da bei der Bildung des konzentrierten Urins die interstitiellen NaCl- und Harnstoffkonzentrationen stark ansteigen. Zur Osmoadaptation akkumulieren Nierenzellen Osmolyte wie Betain, welches zudem die strukturelle Integrität von intrazellulären Proteinen vor zu hohen Harnstoffkonzentrationen schützt. Betain wird mittels des Na+- gekoppelten und Cl--abhängigen Co-Transporters BGT-1 über die basolaterale Membran des Tubulusepithels transportiert. BGT-1 ist über Transkription und Membraneinbau indirekt in die Osmoregulation der Niere involviert. Es stellt sich nun die Frage, ob der Transporter direkt auf Aktivitätsebene reguliert ist. Als Mitglied der Neurotransmitter-Sodium-Symporter (NSS)-Familie akzeptiert BGT-1 auch GABA als Substrat, einen inhibitorischen Neurotransmitter, der u.a. im zentralen Nervensystem von großer Bedeutung ist. Der molekulare Mechanismus des GABA- und Betain-Transports in BGT-1 ist in Ermangelung einer Struktur und dem Fehlen von in vitro Transportuntersuchungen weitgehend unbekannt. In enger Anknüpfung an unsere früheren Studien des bakteriellen, osmoregulierten Betain-Transporters BetP, welches wir als Modellsystem für osmoregulierten Sekundärtransport etabliert haben, planen wir eine Kombination aus strukturbiologischen (2D- und 3D Kristallisation) und biochemischen/biophysikalischen Methoden (ITC, Two-Electrode-Voltage-Clamp, [3H]GABA-, [14C]Betain-Transport) zur Struktur und Funktionsuntersuchung dieses biologisch und medizinisch hoch relevanten eukaryotischen Sekundärtransporters.