Titelaufnahme

Titel
Transport von Insulin Degrading Enzyme (IDE) zwischen Zytosol und Zellkern
Weitere Titel
Transport of Insulin Degrading Enzyme (IDE) between the cytosol and nucleus
VerfasserOppenauer, Sabine
GutachterBauer-Rupprecht, Susanne
Erschienen2016
Datum der AbgabeJuni 2016
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Insulin Degrading Enzyme / Androgenrezeptor / Steroidhormone / Zellkernimport / Zellkernexport / Proteintransport
Schlagwörter (EN)Insulin Degrading Enzyme / androgen receptor / steroid hormones / nuclear import / nuclear export / protein transport
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Insulin Degrading Enzyme (IDE; EC 3.4.24.56) ist eine Zn2+-abhängige Metalloprotease mit einem Molekulargewicht von etwa 110kDa, dessen primäre Funktion mit dem proteolytischen Abbau zahlreicher physiologisch relevanter Peptide, wie zum Beispiel Insulin oder Amyloid β, in Verbindung gebracht wird. Die Protease wird als vorwiegend zytosolisches Enzym beschrieben, die aber auch an der Plasmamembran und in Endosomen, Mitochondrien, Peroxisomen sowie dem Zellkern vorkommt. Die nukleäre Lokalisation von IDE würde mit der Interaktion zwischen IDE und dem Androgen- bzw. Glukokortikoidrezeptor, die in HeLa-Zellen beobachtet werden konnte, übereinstimmen. Diese Forschungsarbeit konnte durch immunfluoreszenzmikroskopische Beobachtungen von endogenem bzw. ektopisch exprimiertem IDE zeigen, dass das Enzym in HeLa-Zellen weder unter normalen Bedingungen noch nach Behandlung der Zellen mit Agonisten für den Androgen- bzw. Glukokortikoidrezeptor oder der Co-Expression mit dem Androgenrezeptor im Zellkern beobachtet werden konnte. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass das EGFP-getaggte Gesamtprotein im Zytosol vorkommt, während die C- bzw. N-terminalen EGFP-IDE-Hälften teilweise im Zellkern beobachtet wurden. Durch die Fusion der N-terminalen EGFP-IDE-Hälfte mit einer nukleären Signalsequenz (NLS), konnte sogar eine überwiegend nukleäre Lokalisation des Enzymfragments beobachtet werden. Die Ergebnisse deuten somit auf einen Ausschluss des gesamten Enzyms aus dem Zellkern in HeLa- bzw. COS-7 Zellen hin, wobei dieser von der Anwesenheit beider Fragmente abhängt, da die einzelnen IDE-Fragmente innerhalb der Zellen mobil sind. Diese primär zytosolische Lokalisation von IDE kann auf einen starken Export, einen aktiven Ausschluss aus dem Kern oder einer Verankerung des Proteins im Zytosol zurückzuführen sein. Die Daten zeigen somit, dass in dem verwendeten System, IDE aus dem Zellkern ausgeschlossen wird.

Zusammenfassung (Englisch)

Insulin Degrading Enzyme (IDE; EC 3.4.24.56) is a Zn2+-depending metalloprotease with a specific molecular weight of about 110kDa, whose primary function can be seen in the proteolytic degradation of many physiologically relevant proteins, such as insulin or β-amyloid. The protease is a predominantly cytosolic enzyme, which also occurs at the plasma membrane and in endosomes, mitochondria, peroxisomes and the nucleus. The nuclear localization of IDE fit together with the interaction between IDE and the androgen or glucocorticoid receptor, which was shown in HeLa cells. This research was able to demonstrate that the enzyme cannot be detected in the nucleus in HeLa cells either under normal conditions or after treatment of cells with androgen and glucocorticoid receptor agonist or the co-expression with the androgen receptor. This observation was carried out by immunofluorescence microscopy observations of endogenous and ectopically expressed IDE. Moreover, it was shown that EGFP-tagged full-length IDE was found in the cytosol, while C- or N-terminal EGFP-IDE fragments were partially observed in the nucleus. The fusion of N-terminal EGFP-IDE with a nuclear localization signal (NLS) even revealed a predominantly nuclear localization of the enzyme fragment. Thus the results indicate a nuclear exclusion of the total enzyme in HeLa and COS-7 cells, which depends on the presence of both IDE fragments, since the single halves were shown to be mobile. This predominantly cytosolic localization of IDE may be due to a strong export, an active exclusion from the nucleus or the anchoring of the protein in the cytosol. Thus the data show that IDE is excluded form the nucleus in the system used in this research project.