Protein kinase D2 reguliert Chromogranin A Sekretion in humanen neuroendokrinen BON Tumorzellen

Einleitung: Mitglieder der Proteinkinase D Familie (PKDs) vermitteln die Freisetzung von Transportcarriern aus dem Trans-Golgi Netzwerk (TGN) und spielen eine wesentliche Rolle für den Transport von Vesikeln zur Zellmembran in der konstitutiven Sekretion. Chromogranin A (CgA) ist ein Mitglied der Granin-Familie von sauren sekretoischen Glykoproteinen, welches in sekretorischen Granula vieler endokriner und neuroendokriner (Tumor-) Zellen gefunden wird. Die Freisetzung von CgA-haltigen Vesikeln erfolgt über regulierte Sekretion. Der Mechanismus der CgA-Sekretion auf der Ebene des Golgi Apparates ist nur fragmentarisch verstanden.

Ziele: Hier sollte untersucht werden, ob Expression und/oder Aktivität der in neuroendokrinen Zellen prädominanten Isoform der PKDs, PKD2, auch die regulierte Sekretion von Sekretgranula kontrolliert. Weiterhin sollte der zu Grunde liegende Mechanismus eines möglichen Einflusses untersucht werden.

Methodik: Inhibition der PKD2 Aktivität durch Expression dominant-negativer Konstrukte oder durch siRNA knockdown führt zu einer perinukleären Retention von CgA im TGN. In invivo Fluoreszenz-Mikroskopie konnten wir zeigen, dass dies weder durch eine Veränderung der Geschwindigkeit des mirkotubulus-assoziierten Transportes noch durch eine Veränderung des Verhältnisses von plus- zu minus-end Transport vermittelt wird. In Pulse-chase Experimenten konnten wir zeigen, dass die perinukleäre Retention durch ein fehlerhaftes Auschleusen von Vesikeln aus dem TGN verursacht wird. Interessanterweise führt die perinukleäre Retention von CgA zu einer deutlichen Reduktion sowohl der basalen als auch der Phorbolester-stimulierten Sekretion von CgA in den Kulturüberstand.

Schlussfolgerung: Hier konnten wir erstmals zeigen, dass PKD2den Austritt von sekretorischen Vesikeln aus dem TGN in humanen neuroendokrinen Tumorzellen in der regulierten Sekretion kontrollieren kann. Somit könnte PKD2 als neues therapeutisches Target dienen, um die Hypersekretion neuroendokriner Tumore zu blockieren.