GRANT: Dissecting the Role of Atp Binding Cassette (Abc) Proteins in Cellular Sterol Transport and Sequestration

The following project, hosted by Associate Professor Thomas Günther Pomorski and Assoc. Prof. Daniel Wüstner (Syddansk Uni.), has been awarded a 5million Danish Kroner grant by the Villum Foundation.

Thomas Günther-Pomorski Section for Transport Biology Department of Plant and Environmental Sciences Faculty of Science tgp@life.ku.dk

Project description (in Danish)

Funktion af ABC proteiner i intracellulær transport og sekvestrering af steroler
Kolesterol er et lille vanduopløseligt molekyle, som er afgørende for funktionen af biologiske membraner. For lidt kolesterol i cellemembraner medfører blokeret cellesignalering, endocytose og proteinsekretion, mens for meget kolesterol bevirker celledød i neuroner og makrofager og er en af årsagerne til åreforkalkning og hjerte-kar sygdomme.

Mutationer i de energidrevne ABCtransportører kan føre til udviklingen af disse alvorlige sygdomme, fordi ABC-transportørerne påvirker metabolismen og transporten af kolesterol. Desværre er vores kendskab til kolesteroltransport i celler meget lille. Det skyldes blandt andet, at pattedyrenes celler er meget komplekse og derfor svære at teste på. I stedet vil vi bruge gær, Saccharomyces cerevisiae, som modelorganisme, fordi gær er mindre komplekst og samtidig har mange gener, b.a. ABCtransportørerne, og centrale biokemiske transportveje til fælles med cellerne i pattedyr. I gærs membraner findes der et kolesterol-lignende sterol kaldet ergosterol, som vi kan visualisere direkte ved hjælp af avanceret fluorescensmikroskopi. Kombineret med andre nye optiske metoder vil vi direkte visualisere intracellulært ergosteroltransport i gærceller.

Vi vil også måle den laterale og transversale membranfordeling af ergosterol, fordi vi antager, at ergosterols fordeling i cellemembraner er dynamisk og reguleret af ABC-transportørerne. Ved at indsætte de oprenserede ABC-transportører ind i unilamellare vesikler kan vi studere deres aktivitet i definerede lipidsammensætninger ved hjælp af avanceret fluorescensens spektroskopi og mikroskopi. Derudover vil vi undersøge steroltransport i gærceller, hvor gener med eventuelt funktion i regulation af ABCtransportørerne er nedreguleret.

Dermed vil vi forsøge, at finde interaktionspartner af ABCtransportørerne,
som har tilsvarende træk i menneskelige celler, hvor de regulerer den cellulære
kolesteroltransport.