Entdeckung und Charakterisierung einer neuen Genfamilie, SBFDCP7, bei Vertebraten und Bakterien
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Zusammenfassung
Die SBF-Proteindomäne (Sodium Bile acid symporter Family domain) kommt in zwei bereitscharakterisierten Proteinfamilien vor, SLC10 und ACR3. Die ersten charakterisierten Mitglieder derSLC10-Familie sind die natriumabhängigen Gallensäuretransporter NTCP (SLC10A1) und ASBT(SLC10A2). Beide Transporter sind essentiell an der Aufrechterhaltung des enterohepatischenKreislaufs der Gallensäuren beteiligt. In den letzten zwei Jahren wurden am Institut fürPharmakologie und Toxikologie vier neue Mitglieder (SLC10A3 bis 6) dieser Proteinfamilieidentifiziert. Eines dieser Mitglieder, der SOAT (SLC10A6), transportiert keine Gallensäuren,sondern sulfatierte Steroide. Damit wurde offensichtlich, dass nicht alle Mitglieder der SLC10-Familie Gallensäurentransporter sind, was das bisherige Verständnis von der Familie derGallensäuretransporter grundlegend veränderte. Mitglieder der ACR3-Familie wurdenausschließlich in Hefen und Bakterien identifiziert und vermitteln einen Arsenit-resistentenPhänotyp. In der vorliegenden Arbeit wird ein neues Protein, genannt P7, von Mensch, Ratte,Maus und Frosch beschrieben. Diese Proteine wurden kloniert und charakterisiert. P7-Gene sindin 12 Exonen organisiert und bilden zahlreiche Transkriptionsvarianten. Drei dieser Variantenwurden in dieser Arbeit bei Mensch und Maus nachgewiesen und kloniert (P7 Variante 1 bis 3 beiMensch und Maus). Die Variante 1 und 3 von Maus und 1 von Mensch verändern nicht dasLeseraster, während Variante 2 und 3 von Mensch und 2 von Maus dies tun und zur Bildungvorzeitiger Stop-Codons und dadurch C-Terminal-trunkierter Proteine führen. P7-Gen wird imKörper sehr breit exprimiert, besonders stark in Herz, Gehirn, Leber, Milz, Dickdarm, Dünndarmund Nebenniere. P7-Proteine bestehen aus 340-343 Aminosäuren und zeigen über 85 %Sequenzidentität untereinander. Durch heterologe Expression in X. laevis-Oozyten wurdenradioaktiv markierte Gallensäuren (Taurocholat, Cholat und Chenodeoxycholat), Steroidsulfate(Estron-3-sulfat, Dehydroepiandrosteronsulfat und Pregnenolonsulfat), Eicosanoide (ProstaglandinE2 und Leukotriene C4), Digoxin und Estron-17ß-Glucuronid getestet. Allerdings konnte keineTransportaktivität für die getesteten Substanzen nachgewiesen werden. Durch strategischeingebaute HA- und FLAG-Epitope und anschließende Immunfluoreszenz wurde für P7 eineMembrantopologie von 10 Transmembrandomänen mit einem intrazellulär lokalisierten N- und CTerminusbewiesen. P7 ist ein Protein von 27 kDa bei Mensch und Ratte und ist in derPlasmamembran lokalisiert. Der N-Terminus von P7 wird proteolytisch nicht gespalten. Weil P7 das 7. Säugetierprotein ist, welches die SBF-Domäne enthält, wurde es als SBFDCP7 Sodium Bile acid Family Domain Containing Protein 7 bezeichnet. Neben den Vertebraten-Proteinen wurden zahlreiche SBFDCP7-verwandte Sequenzen von Bakterien, Pflanzen undHefen, die noch nicht charakterisiert worden sind, identifiziert. Die phylogenetische Verwandtschaftder SBF-Familie wurde analysiert. Unter der SBF-Familie existieren drei gut definierteUnterfamilien: ACR3, SBFDCP7 und SLC10. Zu den Mitgliedern der SLC10- und ACR3-Familie haben SBFDCP7 weniger als 15 % Sequenzidentität. Im Gegensatz dazu zeigen Vertebraten- undBakterien-SBFDCP7 eine höhere Sequenzidentität (> 20 %). Damit hat die SBFDCP7-Familie dieBesonderheit, im Gegensatz zu der SLC10- und ACR3-Familie, in allen drei Zweigen der belebtenNatur vorzukommen, nämlich in Pflanzen, Bakterien und tierischen Lebewesen. SBFDCP7-Proteine zeigen eine vergleichbare Länge und Membrantopologie sowie zahlreiche konservierteProteindomänen von E. coli bis Mensch, was auf eine konservierte physiologische Funktionhindeutet.Mit dieser Arbeit sind die grundlegenden genomischen und biochemischen Erkenntnissen zudieser Proteinfamilie sowie die Expression von vier neuen Proteinen aufgeklärt worden. Ebensoliegen in dieser Arbeit die ersten phylogenetischen Daten dieser neuen Proteinfamilie SBFDCP7vor.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler 2007