Villum Fonden - Teknisk og naturvidenskabelig forskning - Dissecting the role of ATP binding cassette (ABC) protein in cellular sterol transport and sequestration

Kolesterol er et lille vanduopløseligt molekyle, som er afgørende for funktionen af biologiske membraner. For lidt kolesterol i cellemembraner medfører blokeret cellesignalering, endocytose og proteinsekretion, mens for meget kolesterol bevirker celledød i neuroner og makrofager og er en af årsagerne til åreforkalkning og hjerte-kar sygdomme. Mutationer i de energidrevne ABC-transportører kan føre til udviklingen af disse alvorlige sygdomme, fordi ABC-transportørerne påvirker metabolismen og transporten af kolesterol. Desværre er vores kendskab til kolesteroltransport i celler meget lille. Det skyldes blandt andet, at pattedyrenes celler er meget komplekse og derfor svære at teste på. I stedet vil vi bruge gær, Saccharomyces cerevisiae, som modelorganisme, fordi gær er mindre komplekst og samtidig har mange gener, b.a. ABC-transportørerne, og centrale biokemiske transportveje til fælles med cellerne i pattedyr. I gærs membraner findes der et kolesterol-lignende sterol kaldet ergosterol, som vi kan visualisere direkte ved hjælp af avanceret fluorescensmikroskopi. Kombineret med andre nye optiske metoder vil vi direkte visualisere intracellulært ergosteroltransport i gærceller. Vi vil også måle den laterale og transversale membranfordeling af ergosterol, fordi vi antager, at ergosterols fordeling i cellemembraner er dynamisk og reguleret af ABC-transportørerne. Ved at indsætte de oprenserede ABC-transportører ind i unilamellare vesikler kan vi studere deres aktivitet i definerede lipid-sammensætninger ved hjælp af avanceret fluorescensens spektroskopi og mikroskopi. Derudover vil vi undersøge steroltransport i gærceller, hvor gener med eventuelt funktion i regulation af ABC-transportørerne er nedreguleret. Dermed vil vi forsøge, at finde interaktionspartner af ABC-transportørerne, som har tilsvarende træk i menneskelige celler, hvor de regulerer den cellulære kolesteroltransport.