Kurzfassung

Die kationischen Aminosäuretransporter (CAT) vermitteln in Abhängigkeit des elektrochemischen Gradienten die erleichterte Diffusion der basischen Aminosäuren L-Arginin, L-Lysin und L-Ornithin durch die Plasmamembran. Hierdurch wird ein Gleichgewicht der genannten Substanzen zwischen Extra- und Intrazellulärraum hergestellt. Zudem wird die Synthese wichtiger biologischer Moleküle wie Kreatin, Harnstoff, Glutamat und Stickstoffmonoxid ermöglicht. Die kationischen Aminosäuretransporter (CAT)...Die kationischen Aminosäuretransporter (CAT) vermitteln in Abhängigkeit des elektrochemischen Gradienten die erleichterte Diffusion der basischen Aminosäuren L-Arginin, L-Lysin und L-Ornithin durch die Plasmamembran. Hierdurch wird ein Gleichgewicht der genannten Substanzen zwischen Extra- und Intrazellulärraum hergestellt. Zudem wird die Synthese wichtiger biologischer Moleküle wie Kreatin, Harnstoff, Glutamat und Stickstoffmonoxid ermöglicht. Die kationischen Aminosäuretransporter (CAT) werden in vier Isoformen unterteilt: CAT-1, CAT-2A, CAT-2B, CAT-3, wobei im vorliegenden Forschungsprogramm die humanen Formen untersucht wurden. Wir hatten in einer Studie mit Schwermetallionen entdeckt, daß die Lanthanidionen La3+ und Gd3+ den Transport von L-Arginin in hCAT-2A exprimierenden Oozyten des Xenopus laevis völlig unterdrücken. Diesen Befund haben wir in einer Folgestudie näher unter die Lupe genommen. Die Enzymkinetik der hCAT-Isoformen wurde mit elektrophysiologischen Methoden (Spannungsklemme) und mit tritiummarkiertem L-Arginin in Anwesenheit der Lanthanidionen La3+ und Gd3+ in Oozyten des Xenopus laevis untersucht. In hCAT-2A exprimierenden Oozyten wurden die L-Arginin-Ströme durch La3+ und Gd3+ konzentrationsabhängig gehemmt. Ebenso wurde die Aufnahme von tritiummarkiertem L-Arginin gehemmt. Die Effekte von La3+ und Gd3+ waren deutlich niedriger in den Untersuchungen an anderen Isoformen des hCAT. La3+ und Gd3+ beeinflußten die Michaelis-Menten-Kinetik hauptsächlich durch eine Verminderung der maximalen Umsatzgeschwindigkeit. Die Hemmung des Transports war nicht kompetitiv. Wir nehmen deshalb an, daß die Lanthanidionen La3+ und Gd3+ den Transport von L-Arginin allosterisch hemmen.» weiterlesen» einklappen