MDCK-MRP2 - Dkfz

Forschungsschwerpunkt A
Zell- und Tumorbiologie
Abteilung Tumorbiochemie (A090)
Leiter: Prof. Dr. med. Dietrich Keppler
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Dr. sc. hum. Yunhai Cui (- 6/03)
Prof. Dr. rer. nat. Wolfgang Hagmann
Dr. sc. hum. Gabriele Jedlitschky (- 2/02)
Dr. rer. nat. Kathrin Kopplow (5/02 -)
Dr. rer. nat. Jörg König
Dr. rer. nat. Katrin Letschert (5/02 -)
Dr. rer. nat. Anne Nies
Gastwissenschaftler/Stipendiaten
Dr. med. Hideyuki Kojima (Japan, Humboldt-Stipendium, - 12/02)
Dr. Masaharu Komatsu (Japan, Forschungsstipendium der
Kagoshima Universität Japan, - 9/03)
Doktoranden/innen
Holger Bronger (8/03 -)
Dipl. Biol. Miriam Bortfeld (10/02 -)
Young-Min Lee (- 8/03)
Christoph Michalski (- 12/02)
Dipl. Pharmazeut. Maria Rius Montraveta
Technische Assistentinnen
Elke Böhm (4/03 -)
Manuela Brom
Johanna Hummel-Eisenbeiß (halbtags)
Daniela Keller (4/02 -)
Heike Luft (4 - 10/02 )
Bettina Walter (halbtags)
Melanie Zinkhan (9/02 -)
Sekretariat
Friederike Kremp
Transportproteine kontrollieren die Aufnahme und die
Abgabe von körpereigenen und körperfremden Substanzen
über Membranschranken von Zellen. ATP-abhängige
Membranproteine transportieren körpereigene Substanzen,
Toxine, Kanzerogene, Zytostatika und deren Konjugate
über die Plasmamembran aus normalen und malignen
Zellen in den extrazellulären Raum. Untersuchungen
in der Abteilung Tumorbiochemie haben zur Entdeckung
der molekularen Identität von ATP-abhängigen Transportern
für Konjugate und Komplexe lipophiler Verbindungen
mit Glutathion, Glukuronat oder Sulfat geführt. Eine
Überexpression dieser Transportproteine der Plasmamembran,
zu denen die Mitglieder der Multidrug Resistance-Proteine
(MRP1-9) zählen, kann zur Resistenz von
Tumoren gegenüber verschiedenen Zytostatika führen.
Die MRP-Proteine unterscheiden sich in Sequenz und
Substratspezifität weitgehend vom MDR1-P-Glykoprotein,
welches ebenfalls eine Zytostatika-Resistenz bewirken
kann. Hemmstoffe des Transports von Zytostatika-Konjugaten
und -Komplexen durch MRP-Proteine können dazu
beitragen, diese neueren Formen der Zytostatika-Resistenz
zu überwinden. Zu den physiologischen Substraten
von MRP-Proteinen zählen z. B. das Glutathionkonjugat
Leukotrien C 4 , Glukuronide von Bilirubin, Gallensäuren
und Steroidhormonen, zyklische Nukleotide (cGMP,
cAMP), sowie Glutathion selbst, welches durch MRP4 zusammen
mit Gallensäuren im Ko-Transport aus Zellen exportiert
wird. Das Fehlen von MRP2 in der apikalen Mem-
Abteilung A090
Tumorbiochemie
bran der Hepatozyten ist die Ursache des erblichen
Dubin-Johnson-Syndroms des Menschen, das durch eine
konjugierte Hyperbilirubinämie charakterisiert ist. Die
Klonierung von MRP2-MRP6 erlaubte die Herstellung stabil
transfizierter Zellen, spezifischer Antikörper, sowie die
gewebsspezifische Lokalisation der MRP-Isoformen in apikalen
und basolateralen Membrandomänen in normalen
und neoplastischen Geweben. Unsere Untersuchungen
zeigen, dass MRP2 zur lange bekannten Chemoresistenz
von klarzelligen Nierenzellkarzinomen und von hepatozellulären
Karzinomen beitragen kann.
Neben den Exportpumpen der MRP-Familie stehen die
Aufnahme-Transporter der OATP-Familie („Organic Anion
Transporting Proteins“) im Vordergrund des Interesses
der Abteilung. Von den bekannten OATP-Mitgliedern
sind OATP2 (OATP1B1) und OATP8 (OATP1B3) beim
Menschen vor allem in der Leber exprimiert. Zu den bisher
charakterisierten Substraten dieser Aufnahme-Transporter
zählen Steroid-Sulfate und -Glukuronide, unkonjugiertes
Bilirubin, sowie Bromosulfophthalein. Mit Hilfe
von doppel-transfizierten Zellen, die sowohl einen basolateral
lokalisierten humanen Aufnahme-Transporter der
OATP-Familie als auch eine apikale Export-Pumpe (z. B.
MRP2) exprimieren, wurde in der Abteilung ein Modell
entwickelt, welches die Untersuchung des vektoriellen
Transports von Substraten durch Zellen erlaubt (Abbildung).
Damit kann der funktionelle Beitrag einzelner
Transporter gezielt untersucht werden, vor allem aber
die Wechselwirkung mehrerer Transporter, die an unterschiedlichen
Membrandomänen polarisiert wachsender
Zellen lokalisiert sind. Dieses Modell bietet auch die neue
Möglichkeit, eine systembiologische Analyse des vektoriellen
Transports durch eine polarisierte Zelle durchzuführen.
Homepage: www.dkfz.de/tumorbiochem/
Zusatzfinanzierung: DFG Normalverfahren (Keppler/König); DFG
über SFB 352; Kooperation Pfizer - DKFZ; Forschungsschwerpunkt
Transplantation; Tumorzentrum Heidelberg-Mannheim;
Deutsch-israelische Zusammenarbeit (DKFZ/NCRD); Fonds der
Chemischen Industrie.
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
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