Die Interaktion von FAT/CD36 mit Cholesterin/Sphingolipidreichen Microdomänen (Lipid Rafts) reguliert den Transport von langkettigen Fettsäuren über die Plasmamembran

Hintergrund: Ein besseres Verständnis vom molekularen Mechanismus, wie langkettige Fettsäuren in die Zelle aufgenommen werden, ermöglicht möglicherweise neue Ansätze zur Therapie des metabolischen Syndroms und der Fettleber. Die Aufnahme von Fettsäuren wird durch verschiedene Transportvorgänge vermittelt. Neben passiver Diffusion haben Membranproteine Einfluss auf die zelluläre Aufnahme (erleichterter Transport). Wir können zeigen, dass auch Lipid rafts den Fettsäuretransport regulieren.

Methoden: Die Assoziation der Fatty acid translocase (FAT) und des Fatty acid trasport proteins-4 (FATP-4) mit Lipid rafts wurde anhand der Isolierung von gegenüber Detergentien resistenten Membranen (DRMs) sowie durch Vernetzung mittels Antikörpern (Clustering) an lebenden Zellen untersucht. Die Integrität von Lipid rafts wurde durch Änderung des Sphingolipid- sowie des Cholesteringehaltes der Zelle moduliert. Die Fettsäureaufnahme wurde mit [3H]-makierter Ölsäure gemessen.

Ergebnis: Die Überexpression von FAT erhöht die Fettsäureaufnahme. Der Fettsäuretransport ist von Cholesterin- und Sphingolipidgehalt der Zelle abhängig. FAT kommt in der Zelle in zwei Membrankompartimenten vor: Lipid raft assoziiert als auch in Nicht-Raft Bereichen der Membran. FAT co-lokalisiert nach Vernetzung mit Antikörpern mit dem Lipid raft Markerprotein PLAP. Die Vernetzung mit Antikörpern führt zu einer vermehrten DRM-Assoziation und erhöht die Fettsäureaufnahme. FATP-4 ist im ER lokalisiert und zeigt keine Assoziation mit Lipid rafts. Es erhöht allerdings die Assoziation von FAT mit DRMs.

Discussion: Unsere Untersuchungen zeigen, das FAT sowohl in Lipid rafts als auch in Nicht-Raft Bereichen von zellulären Membranen vorkommt. Eine erhöhte Assoziation von FAT mit Lipid rafts führt zu einer erhöhten Fettsäureaufnahme. Es gibt keine direkte Interaktion von FATP-4 mit FAT. Lipid rafts sind daher mögliche Angriffsziele für eine therapeutische Intervention bei Fettstoffwechselstörungen.

FAT - FATP4 - Fettleber - Fettsäuretransport - Lipid rafts - Steatosis hepatis