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�7 Endogenously expressed glucose
transporter 8 (GLUT8) is located in
testicular spermatocytes and spermatids
(brown – GLUT8; blue-violet – nuclei).
(bar: 50 µm)
GLUT8 transports glucose with high
affinity and is expressed in spermatids
and spermatozoa as well as in insulinsensitive
tissues (differentiationdependent
in fat cells). Similar to the
insulin-regulated transporter GLUT4,
GLUT8 is located in intracellular membranes,
not only in HeLa and CHO cells
(Fig. �6 ), when overexpressed, but also
in testicular spermatids, where endogenously
expressed (Fig. �7 ). The N-terminus
of GLUT8 carries a conserved
[DE]XXXL[LI] motif, which is described to
trigger sorting of proteins to late endosomes
and lysosomes. Via this motif,
GLUT8 binds to the adapter proteins
AP1 and AP2, which are involved in the
regulation of the subcellular localization
of GLUT8. Depletion of AP2 by RNA
interference results in a translocation of
GLUT8 to the cell surface.
Our objective is to study the role of
GLUT8 in glucose homeostasis in vivo
by characterizing the corresponding
knockout mouse. In addition, we plan to
delete other GLUT proteins in glucosesensitive
neurons, in order to analyze
their role in the central regulation of
food intake and energy balance.
Spermatozyten
verantwortlich. Im unstimulierten Zustand
befinden sich die GLUT4-Proteine in
einem intrazellulären Pool, aus dem sie
nach Insulinstimulation an die Zelloberfläche
transloziert werden. Auf diese
Weise steigt die Geschwindigkeit an, mit
der Glucose ins Zellinnere transportiert
wird, ein Mechanismus, der bei der zusammen
mit Adipositas auftretenden
Insulinresistenz gestört ist. Mit Hilfe des
Two-Hybrid-Systems identifizierten wir
u.a. das Protein p49/STRAP als Bindungspartner
des GLUT4-N-Terminus. Die Überexpression
von p49/STRAP in Fettzellen
reduziert – ähnlich wie bei der Insulinresistenz
– die Expression und die Menge
an GLUT4 an der Oberfläche. Kinetische
Untersuchungen der GLUT4-Proteinsynthese
deuten auf eine Funktion von p49/
STRAP bei der Biosynthese und/oder der
Prozessierung von GLUT4 in Adipozyten hin.
GLUT8 transportiert Glucose mit hoher
Affinität und wird in Spermatiden und
Spermatozoen, aber auch in insulinempfindlichen
Geweben (differenzierungsabhängig
in Fettzellen) exprimiert. Ähnlich
dem durch Insulin regulierten Glucosetransporter
GLUT4 ist GLUT8 primär in
intrazellulären Membranen lokalisiert,
sowohl nach Überexpression in CHO- und
Spermatiden
�7 Immunhistochemischer Nachweis des Glucosetransporters 8 (GLUT8) in Spermatozyten
und Spermatiden des Hodens (braune Färbung – GLUT8; blauviolette Färbung – Zellkerne
gefärbt mit Hämatoxylin). (Skalierung: 50 µm)
HeLa-Zellen (Abb. �6 ), als auch endogen in
Spermatiden des Hodens (Abb. �7 ). GLUT8
wird aber nicht nach Insulinbehandlung
zur Plasmamembran transloziert. Der
N-Terminus von GLUT8 weist ein konserviertes
[DE]XXXL[LI]-Motiv auf, das für
die Sortierung von Proteinen in späten
Endosomen und Lysosomen verantwortlich
gemacht wird. Über dieses Motiv bindet
GLUT8 die Adapterproteine AP1 und
AP2, die für die subzelluläre Verteilung von
GLUT8 eine essentielle Rolle spielen. Wird
AP2 mittels RNA-Interferenz in Zellen ausgeschaltet,
verbleibt GLUT8 nicht mehr in
intrazellulären Vesikeln, sondern transloziert
an die Zelloberfläche.
Ziel unserer Arbeitsgruppe ist es, die Rolle
von GLUT8 für die Glucose-Homöostase in
vivo mit Hilfe einer knockout-Maus zu
untersuchen. Zudem sollen andere Mitglieder
der GLUT-Familie in Glucose-sensitiven
Neuronen der Maus ausgeschaltet
werden, um ihre Rolle für die zentrale
Regulation der Nahrungsaufnahme und
Energiebilanz zu analysieren.
Technische Mitarbeiterinnen
Brigitte Rischke
Andrea Teichmann