Kinetics, dynamics and localization of basic amino acid transporters in Saccharomyces cerevisiae

Opname aminozuren door gist bestudeerd

Aminozuurtransporteiwitten in de plasmamembraan van de gist Saccharomyces cerevisiae zijn verantwoordelijk voor de opname en het reguleren van de aminozuurhuishouding. In zijn proefschrift beschrijft Frans Bianchi de eigenschappen van de eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de opname van basische aminozuren.  

Tot nu toe werd aangenomen dat deze eiwitten de aminozuren in slechts een richting transporteren, maar dat lijkt strijdig met de manier waarop deze klasse van transportsystemen wordt geacht te functioneren. Om inzicht te krijgen in de eigenschappen van deze transportsystemen heeft Bianchi een van de eiwitten, Lyp1, gezuiverd om daarmee de kinetiek en energetica van lysinetransport via Lyp1 te bestuderen in synthetische membranen.

In tegenstelling tot eerder gepubliceerde data blijkt dat Lyp1 lysine van buiten naar binnen en van binnen naar buiten kan transporteren, maar de kinetiek van transport is zodanig dat onder fysiologische omstandigheden voornamelijk import en geen export wordt waargenomen. Bianchi concludeert dat in eerdere studies onvoldoende rekening is gehouden met de grote verschillen in affiniteit voor de beide richtingen van transport en tevens dat lysine voor een deel wordt opgeslagen in de vacuole en dus niet beschikbaar is voor export door Lyp1.

Om inzicht te krijgen in de biogenese van de transporteiwitten heeft Bianchi zowel Lyp1 als Can1 gelabeld met een fluorescente groep. Beide eiwitten zijn qua aminozuurvolgorde nauw verwant maar eerder is gevonden dat zij in verschillende delen van de plasmamembraan verblijven. Met behulp van uiterst gevoelige microscopietechnieken is de plaats en de beweging van de eiwitten in de cel bepaald.

Bianchi vond dat Lyp1 en Can1 op heel specifieke plaatsen in de plasmamembraan worden gezet, dat de levensduur van de eiwitten relatief kort is en dat zij uiterst langzaam weg diffunderen van de plaats waar zij in de membraan zijn terechtgekomen. Al deze waarnemingen verklaren de schijnbaar unieke insertie van de eiwitten in de membraan. Tevens heeft hij in het carboxyluiteinde van alle aminozuurtransporteiwitten een geconserveerde sequentie gevonden die de functie en lokalisatie van de eiwitten in de plasmamembraan beïnvloedt.

Het onderzoek van Frans Bianchi vond plaats bij de afdeling Enzymologie van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute met financiering van Be-Basic en NWO. Hij werkt inmiddels als postdoc aan het Radboud UMC in Nijmegen.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/d39b73d3-53da-41a9-8346-fa84e5d2abbe