Az ASCT1 aminosavtranszporter funkcióját vizsgáló esszé kifejlesztése
Az aminosavak sejtekbe történő felvételében számos membrántranszporter vesz részt, amelyek mind szubsztrátjaikat, mind lokalizációjukat tekintve nagyon változatosak, bár szubsztrátspecifitásuk részben átfedő. Az egyik elsőként megismert aminosavtranszport-rendszert ASC-nek nevezték el, amely főleg kis neutrális ikerionos aminosavak transzportját – mint az alanin, szerin, cisztein és treonin – biztosítja nátriumfüggő módon, és szinte mindegyik testi sejtben előfordul. Az ASC-rendszer két fontos tagja a testszerte kifejeződő ASCT1 (SLC1A4) és ASCT2 (SLC1A5), melyek 40%-os szekvenciabeli hasonlósága tükrözi közös eredetüket és magyarázza szubsztrátjaik részleges átfedését. [1,2]
Az L-szerin és egyéb kis neutrális aminosavak kitüntetett szerepet játszanak az idegi fejlődésben és funkcióban. Bár az L-szerin a nem idegi eredetű sejteknek nem esszenciális, elengedhetetlen szerepe van az agyi fejlődésben, a szinaptikus plaszticitásban és a tanulásban, és nélkülözhetetlen az egyéb aminosavak, például az L-cisztein és a glicin előállításában. Mivel ezek az aminosavak a vér-agy gáton keresztül nehezen jutnak át, az agyi asztrocitákban kell szintetizálódniuk, ahonnan az ASCT1 (Alanin-Szerin-Cisztein-Treonin transzporter 1) juttatja őket tovább a megfelelő helyekre. [3]
Nem meglepő tehát, hogy bár az ASCT1 minden testi sejtben expresszálódik, jelenléte fokozott a gliasejtekben és asztrocitákban, ahol hozzájárul az agy metabolizmusához, az idegi fejlődéshez és differenciációhoz. Génjének hibái neurológiai rendellenességeket okozhatnak, amelyek többek között súlyos értelmi fogyatékosságban, rendellenes agyi fejlődésben, a motoros funkciók és térérzékelés zavarában, agysorvadásban és mikrokefáliában mutatkozhatnak meg. [4–6]
Az ASCT1 jelentős élettani szerepére való tekintettel olyan esszé kifejlesztését tűztük ki célul, amely lehetővé teszi a különböző gyógyszerhatóanyagok és metabolitok ezen transzporterre kifejtett hatásának vizsgálatát. Munkám során létrehoztam egy ASCT1-et stabilan overexpresszáló sejtvonalat, és optimalizáltam egy erre alapuló bioesszét, amellyel bármely anyagról megállapítható, hogy az szubsztrátja vagy inhibitora a transzporternek. Az esszét az ASCT1 ismert szubsztrátjaival és egy kísérleti gátlószerével validáltam.
1. Zerangue, N. & Kavanaugh, M. P. ASCT-1 Is a Neutral Amino Acid Exchanger with Chloride Channel Activity* Downloaded from. THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 271, 27991–27994 (1996).
2. Pinilla-Tenas, J., Barber, A. & Lostao, M. P. Transport of Proline and Hydroxyproline by the Neutral Amino-acid Exchanger ASCT1. doi:10.1007/s00232-003-2041-9.
3. N, D. et al. Mutations in SLC1A4, encoding the brain serine transporter, are associated with developmental delay, microcephaly and hypomyelination. Journal of medical genetics 52, 541–547 (2015).
4. G, H. et al. SLC1A4 mutations cause a novel disorder of intellectual disability, progressive microcephaly, spasticity and thin corpus callosum. Clinical genetics 88, 327–335 (2015).
5. M, S. et al. A homozygous mutation in SLC1A4 in siblings with severe intellectual disability and microcephaly. Clinical genetics 88, E1–E4 (2015).
6. Kaplan, E. et al. ASCT1 (Slc1a4) transporter is a physiologic regulator of brain D-serine and neurodevelopment. doi:10.1073/pnas.1722677115.
szerző
-
Bitskey Ágnes
Biotechnológia
mesterképzs (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Szarka András
egyetemi tanár, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék