Fachbereich 05 - Medizinische Fakultät
Institut für Arteriokleroseforschung an der Universität Münster
Zellulärer Lipoprotein-Metabolismus

Zelluläre Cholesterinhomöostase: Rolle des Cholesterin-Transporters Caveolin-1

Es ist seit langem bekannt, dass Zellen durch Endozytose von LDL über Coated Pits in der Plasmamembran ihren Cholesterinbedarf decken. Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Caveolae, eine zweite Klassen von Mikrodomänen in der Plasmamembran, die dem Transmembran-Transport dienen, und das mit ihnen assoziierte Caveolin-1 als Cholesterin-Transporter eine entscheidende Rolle für den Cholesterinefflux und die zelluläre Cholesterinhomöostase spielen. Wie Caveolin-1 an der Regulation der Cholesterinhomöostase beteiligt ist und wo die Caveolin-1/Cholesterin-Komplexe gebildet und wie sie intrazellulär transportiert werden, ist völlig unklar. Bekannt ist, dass Caveolin-1 sowohl als lösliches Protein als auch als Membranprotein vorkommen kann. Mit Hilfe einer neu entwickelten Methode zur Lokalisation von Membranproteinen, die wir Natrium Dodecyl Sulfat (SDS)-Gefrierbruch-Immunzytochemie nennen, waren wir in der Lage, Caveolin-1 neben der Plasmamembran in Membranen von Nuklei, Endoplasmatischem Retikulum (ER) sowie cis- und trans-Golgi-Apparat nachzuweisen. Darüber hinaus konnten wir Caveolin-1 im Lumen vom ER und in Lipidtropfen darstellen. Von besonderer Bedeutung ist die Lokalisation von Caveolin-1 in den Membranen: in den Plasmamembranen ist es ausschließlich in der protoplasmatischen Seite (PF) und in den Membranen der intrazellulären Kompartimente ausschließlich in der exoplasmatischen Seite (EF) lokalisiert. Zwischen diesen beschriebenen Lokalisationen von Caveolin-1 konnten bisher keine Beziehungen herstellt werden, und es konnten ihnen keine Funktionen zugeordnet werden.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, Industrie

Beteiligte Wissenschaftler:

Univ.-Prof. Dr. H. Robenek (Direktor, Projektleiter), Dr. D. Troyer, Dr. W. Völker, B. Lüchtenborg, O. Hofnagel

Veröffentlichungen:

Buchwalow, I. B., T. Podzuweit, W. Böcker, V. E. Samoilova, S. Thomas, M. Wellner, H. A. Baba, H. Robenek, J. Schnekenburger, M. M. Lerch: Vascular smooth muscle and nitric oxide synthase. FASEB J 16, 500-508 (2002)

Hofnagel, O., B. Lüchtenborg, G. Plenz, H. Robenek: Expression of the novel scavenger receptor SR-PSOX in cultured aortic smooth musclecells and umbilical endothelial cells. Arterioscler Thromb Vasc Biol 22, 710-711 (2002)

Peters, K., D. Troyer, S. Kummer, C. J. Kirkpatrick, J. Rauterberg: Apoptosis causes lumen formation during angiogenesis in vitro. Microvasc Res 64, 334-338 (2002)

Robenek M. J., K. Schlattmann, K.-P. Zimmer, G. Plenz, D. Troyer, H. Robenek:Cholesterol transporter caveolin-1 transits the lipid bilayer during intracellular cycling. FASEB J, im Druck, (2003)

Spanbroek, R., R. Gräbner, K. Lötzer, M. Hildner, A. Urbach, K. Rühling, M.P.W. Moos, B. Kaiser, T.U.Cohnert, T. Wahlers, A. Zieske, G. Plenz, H. Robenek, P. Salbach, H. Kühn, O. Rådmark, B. Samuelsson, A.J.R. Habenicht: Expanding expression of the 5-lipoxygenase pathway within the arterial wall during human atherogenesis. Proc Natl Acad Sci USA 100, 1238-1243 (2003)