Diabetologie und Stoffwechsel 2017; 12(S 01): S1-S84
DOI: 10.1055/s-0037-1601642
Vorträge
Kurzvorträge 4: Adipositas und Metabolisches Syndrom
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Rab28 ist ein neu beschriebenes Substrat für TBC1D1/TBC1D4 und beteiligt an der regulierten Translokation von GLUT4

Z Zhou
1   Deutsches Diabetes-Zentrum (DDZ), Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Germany
2   Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD e.V.), Neuherberg, Germany
,
F Menzel
3   Deutsches Institut für Ernährungsforschung (DIfE), Potsdam-Rehbrücke, Germany
,
T Benninghoff
1   Deutsches Diabetes-Zentrum (DDZ), Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Germany
2   Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD e.V.), Neuherberg, Germany
,
A Chadt
1   Deutsches Diabetes-Zentrum (DDZ), Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Germany
2   Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD e.V.), Neuherberg, Germany
,
C Du
1   Deutsches Diabetes-Zentrum (DDZ), Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Germany
,
GD Holman
4   University of Bath, Department of Biology and Biochemistry, Bath, United Kingdom
,
H Al-Hasani
1   Deutsches Diabetes-Zentrum (DDZ), Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Düsseldorf, Germany
2   Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD e.V.), Neuherberg, Germany
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Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
05. Mai 2017 (online)

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Fragestellung:

In Fett- und Skelettmuskelgewebe stimuliert Insulin über einen AKT-abhängigen Signalweg die Exocytose von GLUT4-Vesikeln an die Zelloberfläche. Für die Rab-GTPase-aktivierenden Proteine (GAP) TBC1D1 und TBC1D4, Substrate von AKT, wurde beschrieben, dass sie die GLUT4-Translokation über die Aktivierung von Rab-Proteinen (Rab2, Rab8b, Rab10, Rab14) regulieren. Die genaue Anzahl der an der GLUT4-Translokation beteiligten Rab-Proteine und deren jeweiliger Beitrag zu den verschiedenen Schritten dieses Prozesses sind bislang weitgehend unbekannt. Ziel dieser Studie war, neue Rab-GTPasen zu identifizieren, die an der Regulation der Glucosehomöostase beteiligt sind.

Methoden:

Die mRNA-Expression von Rab-GTPasen in murinem Fett- und Skelettmuskelgewebe wurde mittels Affimetrix Genchips untersucht. Rab-Kandidaten und die GAP-Domänen von TBC1D1 und TBC1D4 wurden kloniert, überexprimiert und als rekombinante GST-Fusionsproteine aufgereinigt. Die GTPase-Aktivität der Rabs wurde durch die Messung der Bildung von [32P]Phosphat aus γ[32P]GTP ermittelt. Funktionelle Untersuchungen wurden nach in vivo Elektrotransfektion (IVE) von siRNAs gegen Rab-Proteine in die Hinterbeine von Mäusen mit anschließenden ex vivo Messungen angestellt. Außerdem wurden primäre Rattenadipocyten mit Epitop-markiertem HA-GLUT4 und Rab-Mutanten co-transfiziert und anschließend GLUT4-Translokation gemessen.

Ergebnisse:

In der Studie konnte Rab28 in vitro als neues Substrat für die GAP-Domänen von TBC1D1, und TBC1D4 identifiziert werden. Rab28 wird in Fett- und Skelettmuskelgewebe exprimiert. Die GTP-Bindung von Rab28 ist Insulin-abhängig. In isolierten murinen Skelettmuskeln verringert der Knockdown von Rab28 die basale Glucoseaufnahme. Umgekehrt führt die Überexpression der konstitutiv aktiven Rab28-Mutante zu einer basal erhöhten Oberflächenexpression von HA-GLUT4.

Schlussfolgerung:

Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Rab28 eine neue GTPase ist, die am intrazellulären Transport von GLUT4 in Insulin-sensitiven Geweben beteiligt ist.