Struktur-Funktions-Beziehungen der humanen Transporter für basische Aminosäuren: hCAT

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In den meisten Säugerzellen sind die CAT-Proteine (cationic amino acid transporter) die wichtigsten Plasmamembran-Transporter für basische Aminosäuren, wie Arginin, Lysin und Ornithin. Sie sind damit Substratlieferanten für die Synthese von Proteinen, Polyaminen, Stickstoffmonoxid, Harnstoff, Creatin und Aminosäuren. Ihre Aktivität ist mitbestimmend für die Geschwindigkeit dieser essentiellen Stoffwechselwege. Die vier Isoformen CAT-1, -2A, -2B und -3 unterscheiden sich in ihren Transporteigenschaften ihrem Expressionsmuster. Veränderungen ihrer Expression und Aktivität werden unter vielen physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen gefunden. Die Konsequenzen solcher Expressionsänderungen und die spezifische Funktion jeder einzelnen Isoform sind jedoch noch weitgehend unverstanden. Zudem gibt es ein den CAT-Proteinen verwandtes Protein (SLC7A4), das oft als CAT-4 bezeichnet wird, dessen Funktion aber völlig ungeklärt ist. In dem hier beantragten Projekt wollen wir Mechanismen der posttranslationalen Regulation der humanen CAT-Proteine untersuchen. Durch Struktur-Funktions-Analysen soll die Funktionsweise dieser Proteine erforscht und die Funktion von SLC7A4 aufgeklärt werden. Unser Ziel ist es, ein besseres Verständnis für die physiologische Funktion der CATProteine zu erlangen und Wege zu finden, die Aktivität dieser Proteine zu beeinflussen.