(Wien, 28-03-2024) In einer kürzlich publizierten Forschungsarbeit, geleitet von Marko Roblek vom Zentrum für Physiologie und Pharmakologie der MedUni Wien, wird erstmals die Funktion eines bestimmten Proteins (SLC MFSD1) als Dipeptidtransporter beschrieben. Eine Dysregulation von MFSD1 wird mit Lebererkrankungen, Störungen in der Lymphozytenbildung sowie Tumormetastasierung assoziiert, sodass diese Proteine auch klinisch hoch relevant sind. Die im Fachjournal PNAS veröffentlichte Studie schafft somit die Basis für die die Erforschung der Rolle von Dipeptiden in Zusammenhang mit Krankheiten.
Lysosomale Dipeptidtransporter sind Proteine, die in den Membranen von Lysosomen vorkommen, den Organellen in Zellen, die für den Abbau und das Recycling von Zellbestandteilen sowie von aufgenommenen Substanzen zuständig sind. Im Stoffwechsel spielen diese Proteine eine wichtige Rolle. Membranproteine der Solute Carrier Familie (SLC) sind für die richtige Verteilung von Metaboliten sowohl in, als auch zwischen Zellen und deren Umgebung verantwortlich. Sind diese Abläufe beeinträchtigt, kann dies zu schweren Störungen in den normalen Zellabläufen führen, die sich möglicherweise auch pathologisch manifestieren.
Die Funktion von vielen dieser SLC-Proteine und deren Rolle bei der normalen Zellfunktion sind bislang nicht erforscht. Im Rahmen der aktuell publizierten Studie konnte erstmals die Funktion des lysosomalen SLC MFSD1 als Dipeptidtransporter beschrieben werden, das mit verschiedenen Erkrankungen in Verbindung gebracht wird. Um die Zusammenhänge zu erforschen, beschäftigte sich das wissenschaftliche Team unter der Leitung von Marko Roblek mit der Frage, welche Metaboliten von MFSD1 in oder aus den Lysosomen transportiert werden. In Zusammenarbeit mit dem Erstautor Danila Boytsov (Zentrum für Physiologie und Pharmakologie der MedUni Wien) und der Metabolomics Facility der Vienna BioCenter Core Facilities, geleitet von Thomas Köcher, konnten die Autor:innen erstmals Dipeptide als Substrat von MFSD1 identifizieren.
„Somit repräsentiert MFSD1 einen neuen Typ von Peptidtransportern, der unabhängig vom pH-Gradienten funktioniert, spezifisch für Dipeptide ist und sich dadurch deutlich von den bisher bekannten Proton-gekoppelten Oligopeptidtransportern unterscheidet“, fasst Marko Roblek zusammen. Durch die erfolgreiche Identifizierung dieser Substrate kann in Folgeexperimenten eine mögliche klinische Relevanz untersucht werden. Somit dient diese Arbeit als Basis für zukünftige Forschungsaufgaben, welche sich mit der Rolle von Dipeptiden im Kontext von Krankheiten beschäftigen.
Publikation: PNAS
Orphan lysosomal solute carrier MFSD1 facilitates highly selective dipeptide transport;
Danila Boytsov, Gregor M Madej, Georg Horn, Nadine Blaha, Thomas Köcher, Harald H. Sitte, Daria Siekhaus, Christine Ziegler, Walter Sandtner, Marko Roblek
DOI: 10.1073/pnas.2319686121