NR AUNL
AU Gilch,S.; Kehler,C.; Schätzl,H.M.
TI The prion protein requires cholesterol for cell surface localization
QU Molecular and Cellular Neurosciences 2006 Feb; 31(2): 346-53
PT journal article
AB The cellular prion protein PrPc is attached to the plasma membrane by a glycosyl-phosphatidyl-inositol (GPI-) anchor and is localized in lipid rafts, membrane microdomains characterized by a high content of sphingolipids and cholesterol. Previous studies revealed that perturbation of cholesterol synthesis prevents prion conversion, explained by redistribution of PrPc at the plasma membrane. We investigated the influence of inhibition of cholesterol synthesis by the HMG-CoA-reductase inhibitor mevinolin on the trafficking of PrPc in neuronal cells. Treatment with mevinolin significantly reduces the amount of surface PrPc and leads to its accumulation in the Golgi compartment. Analysis of mutant PrPs highlights the importance of the GPI-anchor for raft localization and provides information about domains implicated in lipid raft association of PrP in the secretory pathway. Our data show that cholesterol is essential for the cell surface localization of PrPc, known to be necessary for prion conversion.
IN
Die Autoren benutzten Mevinolin, den auch Lovastatin genannten Inhibitor der HMG-CoA-Reduktase zur Reduktion der Cholesterol-Synthese von Neuroblastomzellen (3F4-ScN2a), die permanent neues PrPsc produzieren. In Verbindung mit 200 µM Mevalonsäure testeten sie die Wirkungen von 0, 0,5, 1,0 und 2,5 µM Mevinolin im Medium für jeweils zwei Tage. Im Western blot zeigte sich eine mit der Mevinolin-Konzentration zunehmende Reduktion der PrPsc-Konzentration. Da 2,5 µM Mevinolin für eine fast vollständige Unterdrückung der PrPsc-Produktion ausreichte, wurde in den folgenden Experimenten diese Konzentration verwendet.
Vermutlich aufgrund eines reduzierten Cholesterol-Gehaltes fanden die Autoren in 3F4-ScN2a-Zellen deutlich weniger PrPc in den lipid raft genannten Mikrodomänen der Zellmembran. Lösten sie mittels PIPLC alle über einen GPI-Anker gebundenen oder verdauten sie mit Trypsin alle auf der Zelloberfläche befindlichen Proteine, dann wurde bei nicht mit Mevinolin behandelten 3F4-ScN2a-Zellen die Gesamtmenge des PrPc stark reduziert. Dies geschah nicht, wenn sich Mevinolin im Medium der Zellen befand. Demnach scheint das PrPc im Zellinneren zu bleiben, wenn die Zelle kaum noch Cholesterol synthetisiert. Dies bestätigen Bilder, auf denen mittels Immunfluoreszenz sichtbar gemacht wurde, wo in den Zellen sich das PrPc befand. Offenbar verbleibt das PrPc weitgehend im Golgi-Apparat und sein Abbau wird verlangsamt, wenn der Zelle Cholesterol fehlt.
Die Autoren fanden PrPc selbst dann konzentriert in den lipid rafts, wenn dem PrPc ein großer Teil des Aminoterminus fehlte. Ersetzten sie hingegen den GPI-Anker durch einen anderen Membrananker, dann verteilte es sich auf der Zelloberfläche anders. Demnach ist der GPI-Anker verantworlich für die Konzentration des PrPc in lipid rafts.
MH Animals; Caveolin 1/metabolism; Cell Line; Cell Membrane/chemistry/*metabolism; Cholesterol/*metabolism; Detergents/chemistry; Glycosylphosphatidylinositols/metabolism; Hydroxymethylglutaryl-CoA Reductase Inhibitors/metabolism; Lovastatin/metabolism; Membrane Microdomains/chemistry/metabolism; Mice; Neuroblastoma; PrPc Proteins/genetics/*metabolism; Research Support, Non-U.S. Gov't
AD Institute of Virology, Technical University of Munich, Biedersteiner Str. 29, D-80802 Munich, Germany.
SP englisch
PO USA
ZF kritische Zusammenfassung von Roland Heynkes