Die Rolle von Gpt2 auf Lipidpartikeln

Eine Glycerin-3-phosphat Acyltransferase (GPAT) katalysiert dieerste und geschwindigkeitsbestimmende Reaktion der Phosphatidsäure Biosynthese. Der Stoffwechselweg, der durch diese Reaktion initiiert wird, ist essentiell, da über Phosphatidsäure alle Glycerophospholipide (Membranlipide) und Triglyceride (Speicherlipide) synthetisiert werden. Darüber hinaus fungiert Phosphatidsäure als Signalmolekül, dient der Zelle als pH-Sensor und ist an der Fusion und Teilung von Membranen beteiligt. Aufgrund dieser äußerst wichtigen Funktionen ist es erforderlich, dass die Synthese von Phosphatidsäure und somit die Aktivität einer GPAT präzise reguliert wird. Neben einer Regulation auf Ebene der Transkription und durch post-translationale Modifikationen, spielt die Regulation über die intrazelluläre Lokalisation eines Enzyms eine ebenso wichtige Rolle, da diese z. B. die enzymatische Aktivität, Proteinstabilität und/oder den Zugang zu Substraten beeinflusst. In allen eukaryotischen Organismen werden mindestens zwei GPAT-Isoenzyme exprimiert. Höchst interessant ist, dass sich bei Menschen ebenso wie bei Hefe und einigen anderen Organismen, zumindest eine der GPATs sowohl im endoplasmatischen Retikulum (ER) als auch auf Lipidtröpfchen (Speicherorganelle für Triglyceride und weitere Neutrallipide) befindet. Der Grund für diese duale Verteilung ist jedoch derzeit nicht klar. Daher ist es das Ziel dieses Projekts zu erforschen weshalb eine ER lokalisierte GPAT zum Teil auch mit Lipidtröpfchen assoziiert. Als Modellsystem für unsere Untersuchungen wird uns die Hefe Saccharomyces cerevisiae dienen. In S. cerevisiae werden zwei GPATs mit der Bezeichnung Sct1 und Gpt2 exprimiert, die beide im ER lokalisiert sind. Im Gegensatz zu Sct1 ist Gpt2 jedoch zusätzlich mit Lipidtröpfchen assoziiert. Mit Hilfe von Hefe-Mutanten, die Gpt2-Formen exprimieren deren Lokalisation sich auf eines der beiden Organelle beschränkt, werden wir die Auswirkungen dieser Manipulation auf den Zell-/Lipidmetabolismus untersuchen.