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Genetic variants of the scavenger receptor class B type I and influences on human HDL metabolism

Katharina Winter

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Zentrum für Molekulare Biologie

Betreuer*in

Marcela Hermann

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DOI

10.25365/thesis.26236

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-30474.28211.965163-6

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Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Scavenger receptor class B type I (SR-BI) spielt eine zentrale Rolle im HDL-Stoffwechsel. Seine Funktion in der zellulären Cholesterinaufnahme und im „Reversen Cholesterin Transport“ (RCT) – ein Prozess, der vor Gefäßerkrankungen schützt - wurde in Studien an Mäusen bestätigt. Mäuse spiegeln den menschlichen Fettstoffwechsel jedoch nur ungenügend wider und daher ist die Rolle von SR-BI im humanen Lipidstoffwechsel noch unklar. Eine rezente Publikation beschreibt eine Mutation des SR-BI Rezeptors (P297S) in Patienten mit erhöhtem HDL-Cholesterin. Das Ziel unserer Studie war, den Einfluss dieser SR-BI Mutation (P297S) auf die Interaktion zwischen SR-BI und HDL zu untersuchen. Ich habe Zelllinien aus humanen HuH7 Leberparenchymzellen etabliert, die einerseits die wildtyp und andererseits die mutierte Form von SR-BI stabil exprimieren. Da der Effekt der Überexprimierung in diesen Zellen sehr gering war (doppelte SR-BI Expression), wurden auch stabile Zelllinien aus HEK293 Zellen generiert. In diesen Zellen erreichten wir eine 8-fache Überexpression. In beiden Zellmodellen konnten wir jedoch keine Unterschiede zwischen wildtyp und mutiertem SR-BI bezüglich der Bindung von HDL an die Zellen oder der selektiven Aufnahme von Cholestertinestern messen. Mittels Fluoreszenzmikroskopie konnten wir zeigen, dass die Expression von sowohl wildtyp als auch mutiertem SR-BI die HDL-Aufnahme in HuH7 erhöht. Im Gegensatz wird in den HEK293 Zellen ein erhöhtes Binden von HDL an die Plasmamembran durch SR-BI Expression hervorgerufen, ungeachtet der SR-BI Mutation. Weiters induziert die SR-BI Überexprimierung eine Umverteilung von freiem Cholesterin in Richtung Plasmamembranin HuH7 Zellen, nicht jedoch in HEK293 Zellen. Auch hier wurde kein Unterschied zwischen Wildtyp und mutiertem SR-BI festgestellt. Zusammenfassend zeigen meine Daten keinen Effekt der SR-BI Mutation P297S auf die selektive Cholesterinesteraufnahme, die zelluläre Bindung von HDL oder die Aufnahme von HDL in beiden Zellmodellen auf. Einige Ergebnisse dieser Studie widersprechenden bisher veröffentlichten Resultaten. Daher ist es wichtig, speziesabhängige Unterschiede und die Beteiligung anderer HDL Rezeptoren für die Interpretation im jeweiligen Zellmodell zu berücksichtigen.

Abstract

(Englisch)

Scavenger receptor class B type I (SR-BI) plays a central role in high-density lipoprotein (HDL) metabolism. Its major role in cholesterol uptake and reverse cholesterol transport (RCT) has been confirmed in several mouse studies. Importantly, SR-BI overexpression in mice has anti-atherogenic effects preventing cardiovascular diseases, such as coronary heart disease (CHD). However, mice insufficiently reflect human lipid metabolism. Thus, the role of SR-BI in humans is unclear. A newly described missense mutation of SR-BI (P297S) was found in patients with elevated levels of HDL cholesterol. We aimed to investigate the influence of this mutation on the interaction between SR-BI and HDL. I established cell lines derived from human hepatic HuH7 cells stably over-expressing wildtype and mutant SR-BI. As the effect of over-expression in Huh7 cells was modest (2-fold), stable cell lines were also established in HEK293 cells. Here, we achieved 8-fold over-expression. No difference in HDL association or selective uptake was observed in wildtype vs mutant SR-BI expressing cells using both model systems. Further, fluorescence microscopy revealed increased holo-HDL particle uptake upon expression of both wildtype and mutant SR-BI in HuH7 cells. In contrast, only HDL binding to the plasma membrane was increased in both transfected HEK293 cells irrespective of the SR-BI mutation. Finally, SR-BI over-expression induced re-distribution of free cholesterol to the plasma membrane in Huh7, but not in HEK293 cells. Again, no difference between wildtype and mutant SR-BI was observed. Taken together, our study indicates that the P297S mutation in SR-BI does not influence HDL binding, uptake or selective uptake in stably over-expressing HuH7 and HEK293 cells. Some of the findings in this study are partially in contrast with prior published data. However, species dependent differences and the participation of other HDL receptors are important to be considered for interpretation in the respective model system.

Autor*innen

Katharina Winter

Haupttitel (Englisch)

Genetic variants of the scavenger receptor class B type I and influences on human HDL metabolism

Paralleltitel (Deutsch)

Genetische Varianten des Scavenger Rezeptors Klasse B Typ 1 und Einflüsse auf den menschlichen HDL Metabolismus

Publikationsjahr

2013

Umfangsangabe

67 S. : Ill., graph. Darst.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Marcela Hermann

Klassifikation

42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie

AC Nummer

AC11294082

Utheses ID

23448

Studienkennzahl

UA | 066 | 834 | |

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