Lysosomale Dipeptidtransporter sind Proteine, die in den Membranen von Lysosomen vorkommen – den Organellen in Zellen, die für den Abbau und das Recycling von Zellbestandteilen und von aufgenommenen Substanzen zuständig sind. Diese Proteine spielen im Stoffwechsel eine wichtige Rolle. Membranproteine der Solute Carrier Familie (SLC) sind verantwortlich für die richtige Verteilung von Metaboliten sowohl in als auch zwischen Zellen und deren Umgebung. Wenn diese Abläufe beeinträchtigt sind, kann dies zu schweren Störungen in den normalen Zellabläufen führen, die sich möglicherweise auch pathologisch manifestieren. Die Funktion von vielen dieser SLC-Proteine und ihre Rolle bei der normalen Zellfunktion sind bislang noch nicht erforscht.

Im Rahmen der Forschungsarbeit konnte erstmals die Funktion des lysosomalen SLC MFSD1 als Dipeptidtransporter beschrieben werden, das mit verschiedenen Erkrankungen in Verbindung gebracht wird. So wird eine Dysregulation von MFSD1 mit Lebererkrankungen, Störungen in der Lymphozytenbildung sowie Tumormetastasierung assoziiert. Das wissenschaftliche Team unter der Leitung von Marko Roblek beschäftigte sich mit der Frage, welche Metaboliten von MFSD1 in oder aus den Lysosomen transportiert werden. In Zusammenarbeit mit dem Erstautor Danila Boytsov (Zentrum für Physiologie und Pharmakologie der MedUni Wien) und der Metabolomics Facility der Vienna BioCenter Core Facilities, geleitet von Thomas Köcher, konnten die Forscher:innen erstmals Dipeptide als Substrat von MFSD1 identifizieren.

"Somit repräsentiert MFSD1 einen neuen Typ von Peptidtransportern, der unabhängig vom pH-Gradienten funktioniert, spezifisch für Dipeptide ist und sich dadurch deutlich von den bisher bekannten Proton-gekoppelten Oligopeptidtransportern unterscheidet", erklärt Roblek. In Folgeexperimenten kann durch die erfolgreiche Identifizierung dieser Substrate eine mögliche klinische Relevanz untersucht werden. Damit dient diese Arbeit als Basis für zukünftige Forschungen, die sich mit der Rolle von Dipeptiden im Kontext von Krankheiten beschäftigen.

Die Studie wurde im Fachjournal "PNAS" veröffentlicht.

Orphan lysosomal solute carrier MFSD1 facilitates highly selective dipeptide transport