Molecular and physiological characteristics of Na+/Mg2+ exchanger SLC41A1 in HEK293 cells and in primary-derived and KL-1 cardiomyocytes

HEK293 细胞以及原代心肌细胞和 KL-1 心肌细胞中 Na /Mg2 交换器 SLC41A1 的分子和生理特征

• 批准号: 69876609
• 负责人: Dr. Martin Kolisek
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Veterinär-Physiologie (WE02)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/69876609?language=en
• 关键词: Molecular; physiological; characteristics; Na+; Mg2+

Der genetische Hintergrund des Magnesium-Transports und der Magnesium-Homöostase ist bisher nur unvollständig verstanden. Obwohl funktionelle Untersuchungen für die Existenz zahlreicher regulierter Magnesium-Transporter sprechen, wurden bisher auf molekularer Ebene nur zwei Melastatin-verwandte Membranproteine der Transient Receptor Potential Family (TRPM6 und TRPM7) und ein Kanal in der inneren Mitochondrien-Membran (Mrs2p) identifiziert. Keiner der postulierten Magnesium-Transporter (Na+/Mg2+-Austauscher, Mg2+/Ca2+-Austauscher, Mg2+/Anion- Cotransporter) ist bisher jedoch identifiziert oder charakterisiert worden. Vor kurzem ist es uns gelungen, SLC41A1, ein Protein der 41st family of solute carriers (SLC), als Mg2+-Carrier zu identifizieren. Der beobachtete Magnesiumtransport ist mit der Bildung heterooligomerer Komplexe verbunden und ist indirekt mit dem Cl--Transport in HEK293-Zellen verknüpft. So entstand die Hypothese, dass SLC41A1 ein Mg2+-Uniporter sein könnte, der für den Chloridgekoppelten Magnesium-Efflux zuständig ist. Ein derartiger Transport ist bereits unter physiologischen Bedingungen in Kardiomyozyten, Erythrozyten und Pansenepithelzellen beschrieben worden. Die Ziele des hier beschriebenen Projekts sind: 1. die Identifizierung der Proteine, die an der Komplexbildung mit SLC41A1 beteiligt sind, 2. die Identifizierung von Punktmutationen, die zu einem veränderten Magnesiumtransport durch SLC41A1 führen, und 3. die Überprüfung, ob es sich bei den in Kardiomyozyten und anderen Zellen funktionell beschriebenen Mg2+/Anion-Efflux-Systemen um SLC41A1 handelt. Die hierfür erforderlichen Untersuchungstechniken umfassen gentechnische (split-ubiquitin yeast two-hybrid screening; random mutagenesis), molekularbiologische (z. B. Klonierung; Blue-native Gelelektrophorese), molekularphysiologische sowie elektrophysiologische (z. B. mag-fura 2 FFS-Spektroskopie, mag-fura2 single cell imaging und whole cell mode patch clamp) Verfahren. Zusätzlich zur Charakterisierung von SLC41A1 soll mit diesem Projekt der Kenntnisstand über die molekularen Grundvoraussetzungen eines ausgewogenen bzw. dysbalancierten Mg2+-Haushalts in Zelle und Gewebe erweitert werden.

Der genetische Hintergrund des Magnesium-Transports und der Magnesium-Homostase ist bisher努尔unvollständig verstanden.通过对镁转运蛋白的功能研究，发现了两种褪黑激素-瞬时受体电位家族（TRPM 6和TRPM 7）的膜蛋白，以及一种卡纳尔-线粒体膜内蛋白（Mrs 2 p）的识别。镁离子转运蛋白（Na+/Mg ~（2+）-Austauscher，Mg ~（2+）/Ca ~（2+）-Austauscher，Mg ~（2+）/阴离子协同转运蛋白）的结构和功能尚有待进一步研究。我们知道，SLC 41 A1是第41家族溶质载体（SLC）的蛋白质，也是待鉴定的Mg 2+载体。在HEK 293-Zellen中，镁的转运是通过培养异源寡聚体复合体进行的，并且是通过Cl-转运进行的。因此，假设SLC 41 A1是一种Mg 2 +-单向转运体，用于氯化镁流出。一个较低的转运是由心肌酶、红细胞酶和泛上皮细胞沃登的生理基础决定的。Die Ziele des Escherichiebenen Projekts sind：1.用SLC 41 A1对蛋白质和复合物进行鉴定，2. Punktmutationen的鉴定，通过SLC 41 A1 führen验证镁转运，和3。在SLC 41 A1上进行Mg 2 +/阴离子外排系统的离子交换试验。Die hierfür erforderlichen Untersuchungstechniken umfassen gentechnische（split-ubiquitin yeast two-hybrid screening; random mutagenesis），molekularbiologische（z. B。Klonierung; Blue-native Gelelektrophorese），molekularphysiologische sowie elektrophysiologische（z. B。mag-fura 2 FFS-Spektroskopie，mag-fura 2单细胞成像和全细胞模式膜片钳）Verfahren。SLC 41 A1的特性可以通过Kenntnistand的项目来确定，该项目的基本分子是一个非常重要的基础。Zelle und Gewebe erweitert韦尔登的Mg 2 +-Haushalts失衡。

项目成果

Nature of SLC41A1 complexes: report on the split-ubiquitin yeast two hybrid assay.

SLC41A1 复合物的性质：分裂泛素酵母两种杂交检测的报告

• DOI: 10.1684/mrh.2013.0339
• 发表时间: 2013
• 期刊: Magnesium research
• 影响因子: 3.2
• 作者: Nestler A;Sponder S;Rutschmann K;Mastrototaro M;Weise C;Vormann J;Schweigel-Röntgen M;Kolisek M
• 通讯作者: Kolisek M

"Inside-in" or "inside-out"? The membrane topology of SLC41A1.

“由内而外”还是“由内而外”？

• DOI: 10.1684/mrh.2014.0351
• 发表时间: 2013
• 期刊: Magnesium research
• 影响因子: 3.2
• 作者: Sponder G;Rutschmann K;Kolisek M
• 通讯作者: Kolisek M

Human CNNM2 is not a Mg2+ transporter per se

• DOI: 10.1007/s00424-016-1816-7
• 发表时间: 2016-07-01
• 期刊: PFLUGERS ARCHIV-EUROPEAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.5
• 作者: Sponder, Gerhard;Mastrototaro, Lucia;Kolisek, Martin
• 通讯作者: Kolisek, Martin