Cell Biology of Human Vit C Transporters in Liver Cells

肝细胞中人类维生素 C 转运蛋白的细胞生物学

基本信息

项目摘要

The main purpose of this research career development plan is to allow the Principle Investigator to learn recent advances in imaging and molecular biology techniques, boosting his career goal to become an independent academic investigator in the area of cell biology with an emphasis on the intracellular traficking and membrane targeting of different transporters in epithelial and non-epithelial cellular systems relating the work to human health and disease. Ascorbic acid (vitamin C) is an essential micronutrient required for normal human health and well being. Recently two isoforms of the human sodium-dependent vitamin C transporters (hSVCTI and hSVCT2) have been cloned and their abundant expression has been reported in human liver and other tissues. Nothing is known about the mechanisms that dictate the hSVCTI and hSVCT2 targeting to the human liver hepatocyte cell surface. Membrane targeting and polarized expression of membrane transporters is not only important in order to establish polarity in epithelial cells, but is also vital when studying regulation via insertion/retrival of membrane transporters. Further, recent studies have shown that impairment in a transport event could be mediated via defective trafficking/mis-targeting of the transport carriers to the cell membrane. Therefore, research on the membrane targeting and intracellular trafficking of transport carriers is important from cell biology/physiology standpoints. Targeting of a protein to the plasma membrane has been shown to involve specific targeting signals such as tyrosine, di-leucine, di-acidic, di- basic, proline rich and PDZ domains embedded in the polypeptide. Using HepG2 and Wif-B9 cells as models, our specific aims are:1) To identify the molecular mechanisms that mediate the targeting of the hSVCTI and hSVCT2 proteins to the plasma membrane by employing confocal imaging, 2) Determine what role the microtubule network and the actin microfilaments play in intracellular trafficking of hSVCTI and hSVCT2, investigate if these trafficking events involve vesicles and motor proteins, and if they are regulated by specific protein kinase-mediated pathways. A combination of cell/biochemical/molecular biological and imaging methods will be used in these investigations. The research described in this proposal will not only enable the applicant to achieve his career goals, but will also contribute to a better understanding of the cell biology and regulation of vitamin C transporters in particular, and transporters of other nutrients in general.
本研究职业发展计划的主要目的是让主要研究者学习 成像和分子生物学技术的最新进展,推动了他的职业目标,成为一个 细胞生物学领域的独立学术研究者,重点是细胞内运输 以及上皮和非上皮细胞系统中不同转运蛋白的膜靶向, 对人类健康和疾病的影响。抗坏血酸(维生素C)是一种必需的微量营养素, 正常的人类健康和福祉。最近,人类钠依赖性维生素C的两种亚型 已经克隆了转运蛋白(hSVCT 1和hSVCT 2),并且已经报道了它们在大肠杆菌中的丰富表达。 人体肝脏和其他组织。关于决定hSVCTI的机制还不清楚, 靶向人肝细胞表面的hSVCT 2。膜靶向和极化表达 膜转运蛋白的表达不仅对上皮细胞极性的建立很重要, 当研究通过膜转运蛋白的插入/回收的调节时。此外,最近的研究表明, 运输事件中的损害可能通过运输的缺陷/错误目标来调解 载体进入细胞膜。因此,研究细胞膜靶向和细胞内转运, 从细胞生物学/生理学的角度来看,运输载体很重要。蛋白质靶向血浆 膜已经显示涉及特异性靶向信号,例如酪氨酸、二亮氨酸、二酸、二-亮氨酸 碱性、富含脯氨酸和PDZ结构域嵌入多肽中。使用HepG 2和Wif-B 9细胞作为 模型,我们的具体目标是:1)确定介导靶向的分子机制, 2)通过采用共聚焦成像确定hSVCT 1和hSVCT 2蛋白与质膜的结合, 微管网络和肌动蛋白微丝在hSVCTI细胞内运输中的作用, hSVCT 2,研究这些运输事件是否涉及囊泡和马达蛋白,以及它们是否受到调控 通过特定的蛋白激酶介导的途径。细胞/生物化学/分子生物学和 在这些调查中将使用成像方法。本报告所述的研究不仅 使申请人能够实现他的职业目标,但也将有助于更好地了解细胞 特别是维生素C转运蛋白的生物学和调节,以及其他营养素的一般转运蛋白。

项目成果

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