Projekt 3 - Identifizierung und Charakterisierung von Proteinen, die den Transport von Aquapo-rin-2 in renalen Hauptzellen kontrollieren

Zusammenfassung

Der Wasserkanal Aquaporin-2 (AQP2) ist auf intrazellulären Vesikeln und der Vasopressin V2-Rezeptor in der basolateralen Plasmamembran von Hauptzellen des renalen Sammelrohres lokalisiert. Die Bindung des antidiuretischen Hormons Vasopressin (AVP) an den Rezeptor induziert eine Translokation von AQP2 in die apikale Plasmamembran. Dieser Prozess stellt die molekulare Grundlage der AVP-vermittelten Antidiurese dar. An der AVP-vermittelte AQP2-Translokation scheinen Mikrotubuli und F-Aktin beteiligt zu sein, beides Komponenten des Zytoskeletts. Allerdings ist es unbekannt zu welchen Zeitpunkt AQP2-haltige Vesikel entlang welchem Zytoskelettbestandteil zur Plasmamembran transportiert werden bzw. welche Zytoskelettbestandteile an der Endozytose von AQP2 beteiligt sind. Weiterhin unbekannt sind die Proteine, die den Transport der Vesikel entlang des Zytoskeletts vermitteln. In diesem Forschungsvorhaben soll der Transport von AQP2-haltigen Vesikeln entlang der Mikrotubuli und des F-Aktins in primär kultivierten inner medullären Hauptzellen visualisiert werden. Die Identifizierung von Proteinen, die den Transport vermitteln, vor allem auch solcher, die direkt mit AQP2 interagieren, soll zum Verständnis der zugrundeliegenden molekularen Mechanismen beitragen.
Nach unseren Untersuchungen ist eine Verminderung der Aktivität von Rho-GTPasen und eine daraus resultierende Reduktion von F-Aktin eine Voraussetzung für die Translokation von AQP2. In dem vorgeschlagenen Projekt soll die Signaltransduktionskaskade aufgeklärt werden, die, initiert durch Rho, F-Aktin und dadurch die zelluläre Lokalisation von AQP2 reguliert. Unsere Daten sprechen nicht nur für eine Beteiligung von Rho sondern auch von Cdc42 und Rac, zwei weiteren Mitgliedern der Familie der Rho-Proteine. Ihre Rolle bei der AQP2-Translokation soll untersucht werden.

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