Molekulare Mechanismen der Exozytose in Epithelzellen der Niere

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Vasopressin spielt eine Schlüsselrolle bei der Wasserhomöostase von Vertebraten. Durch Aktivierung des Gs-gekoppelten V2-Rezeptors bewirkt es eine Zunahme der osmotischen Wasserpermeabilität von epithelialen Prinzipalzellen renaler Sammelrohre. Der Permeabilitätssteigerung liegt ein durch cAMP-stimulierter exozytotischer Vorgang zugrunde, der zur Umverteilung des Wasserkanals Aquaporin 2 (AQP2) aus intrazellulären Vesikeln in die apikale Membran von Prinzipalzellen führt. Die der AQP-2Umverteilung zugrunde liegende Signalkaskade ist bisher kaum verstanden. In Fraktionen AQP2-haltiger Vesikel identifizierten wir über 30 Proteine, darunter mehrere GTPasen (Gi2, Gi3, G13, Rab3a, Rab5a, Rab7) und mehrere protein kinase A anchoring proteins (AKAPs) (darunter Moesin). In funktionellen Studien konnten wir die Beteiligung von Gi- und Rho-Proteinen sowie AKAPs an der AQP2-Umverteilung nachweisen. In weiteren Untersuchungen soll die präzise Rolle von Gi-, G12/13-, Rho- und Rab-Proteinen sowie von AKAPs für die AQP2-Umverteilung erfaßt werden. Danach soll überprüft werden, ob die genannten GTPasen und AKAPs auch an cAMP-abhängigen exozytotischen Ereignissen in anderen Zelltypen beteiligt sind.