Die Proteinkinase A-vermittelte Ekto-Phosphorylierung des Membranproteins FAT/CD36 hemmt die Aufnahme freier Palmitinsäure durch humane Thrombozyten

• Main Author: Mähl, Philipp Henning
• Other Authors: Rüstow, Bernd
• Format: Doctoral Thesis
• Language: German
• Published: Humboldt-Universität zu Berlin, Medizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité 2003
• Subjects: Ekto-Proteinkinase; langkettige Fettsäure; Transmembran-Transport; Adenylyl-(beta-gamma-methylen)-triphosphat; Ecto-protein kinase; long chain fatty acid; transmembrane transport; adenylyl-(beta-gamma-methylene)-triphosphate; 610 Medizin; 33 Medizin; ddc:610
• Online Access: http://edoc.hu-berlin.de/18452/15608; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:11-10020297; http://dx.doi.org/10.18452/14956

Untersucht wurde der Zusammenhang zwischen der Proteinkinase A-vermittelten Ekto-Phosphorylierung des Membranproteins FAT/CD36 [Hatmi et al. 1996] und der initialen zellulären Aufnahme langkettiger Fettsäuren. Wir zeigten einen inhibitorischen Effekt auf die initiale Palmitinsäure-Aufnahme humaner Thrombozyten unter den Bedingungen der Ekto-Phosphorylierung von FAT/CD36. Damit kann erstmalig ein Mechanismus für die kurzfristige Regulation der proteinvermittelten Aufnahme langkettiger Fettsäuren vorgeschlagen werden. Für die Bearbeitung der Fragestellung wurden die Isolation "ruhender", morphologisch und funktionell intakter humaner Thrombozyten und eine Methode zur Messung der initialen Palmitinsäure-Aufnahme etabliert. Die Kinetik der Palmitinsäure-Aufnahme humaner Thrombozyten wurde charakterisiert und bestätigt, dass ein wesentlicher Anteil der initialen Aufnahme proteinvermittelt erfolgt. Die von Hatmi und Co-Autoren beschriebene Ekto-Proteinkinase A-vermittelte, cAMP-abhängige Phosphorylierung von FAT/CD36 [Hatmi et al. 1996] konnte unter unseren experimentellen Bedingungen nachvollzogen werden. Die Ekto-Phosphorylierung von FAT/CD36 ging mit einer signifikanten Abnahme der initialen Palmitinsäure-Aufnahme einher. Die maximale Abnahme auf 72 % des Kontrollwerts wurde bei einer extrazellulären ATP-Konzentration von 0,5 nM erreicht. Der inhibitorische Effekt liess sich durch Co-Inkubation mit dem spezifischen Proteinkinase A-Inhibitorpeptid PKI 5-24 oder mit beta-gamma-ATP aufheben. Der Effekt war durch Dephosphorylierung mit Alkalischer Phosphatase vollständig reversibel. Bei extrazellulären ATP-Konzentrationen zwischen 10 pM und 15 nM war der inhibitorische Effekt der Ekto-Phosphorylierung auf die Palmitinsäure-Aufnahme signifikant. ATP-Konzentrationen über 15 nM verminderten den Effekt, bei über 5 µM ATP war kein Effekt nachzuweisen. Wir konnten ausschliessen, dass die Aufhebung durch ATP-Abbauprodukte verursacht wurde. Unsere Beobachtungen deuten auf einen regulatorischen Einfluss höherer extrazellulärer ATP-Konzentrationen, der dem inhibitorischen Effekt der Ektophosphorylierung von FAT/CD36 auf die Fettsäure-Aufnahme entgegenwirkt. === We investigated the correlation between the ecto-protein kinase A-mediated phosphorylation of the membrane-associated protein FAT/CD36 [Hatmi et al. 1996] and the initial cellular long chain fatty acid uptake. Under the conditions of FAT/CD36-ecto-phosphorylation, an inhibitory effect on the initial palmitate uptake of human platelets could be shown. This is the first time that a mechanism for the short-term regulation of protein-mediated long chain fatty acid uptake can be proposed. The isolation of morphologically and functionally intact resting human platelets and a method for measuring the initial palmitate uptake were established. The kinetics of palmitate uptake by human platelets were characterised and it was shown that a substantial fraction of initial palmitate uptake is protein-mediated. The ecto-protein kinase A-mediated, cAMP-dependent phosphorylation of FAT/CD36 as described by Hatmi and co-authors could be demonstrated under our experimental conditions. The ecto-phosphorylation of FAT/CD36 was paralleled by a significant impairment of the initial palmitate uptake. Maximum inhibition was achieved at 0,5 nM extracellular ATP, when the palmitate uptake was decreased to 72 % compared to control. The inhibition of palmitate uptake was abolished by co-incubation with the specific protein kinase A inhibitor peptide PKI 5-24 or with beta-gamma-methylene-ATP, and was fully reversible upon addition of alkaline phosphatase. The inhibitory effect of the ecto-phosphorylation on the initial palmitate uptake was significant at extracellular ATP concentrations between 10 pM and 15 nM. ATP concentrations over 15 nM reduced the effect and concentrations over 5 µM completely abolished it. We could exclude that the abolishment was caused by ATP-derivates. Our data point to a regulatory influence of higher ATP concentrations, that antagonises the inhibitory effect of the ecto-phosphorylation of FAT/CD36 on the initial palmitate uptake.