Mechanismen des Transports basischer Aminosäuren in Säugerzellen

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Die CAT-Proteine (CAT, für cationic amino acid tranporter) stellen eine wachsende Familie verwandter Carrierproteine dar, die in Säugerzellen den Transport von basischen Aminosäuren durch die Plasmamembran katalysieren. In den letzten beiden Jahren sind zwei neue Isoformen (CAT-3 und CAT-4) identifiziert worden. Alle bisher charakterisierten Isoformen (CAT-1, -2A, -2B und -3) vermitteln den Na+-unabhängigen Transport von L-Arginin, L-Lysin und L-Ornithin. Die Carrier unterscheiden sich jedoch in ihren Transporteigenschaften und in ihrem Expressionsmuster. CAT-1, -2B und -3 weisen Eigenschaften des sogenannten y+-Systems auf, d.h. sie zeigen im Bereich der Plasmakonzentration basischer Aminosäuren (0,2 mM) halbmaximale Transportaktivität und sind trans-stimulierbar. CAT-2A ist dagegen ein niederaffiner (KM: 2,5-5 mM), nicht trans-stimulierbarer Carrier, der konstitutiv in der Leber exprimiert ist. Die Transporteigenschaften von CAT-4 sind noch nicht charakterisiert worden. Neuere Arbeiten zeigen, dass nicht nur die Expression, sondern auch die Aktivität der CAT-Proteine durch äußere Signale reguliert wird. Im vorliegenden Projekt stehen daher Untersuchungen zur Proteinexpression und subzellulären Lokalisation der CAT-Proteine, sowie eventueller post-translationale Modifikation im Vordergrund. Weiterhin soll die Funktionsweise der CAT-Proteine durch strukturelle und funktionelle Analysen aufgeklärt werden.