Identification and characterization of Drosophila lipid droplet-associated proteins

Essentieller Bestandteil der organismischen Energie-Homöostase ist die Einlagerung von Speicherfett (Triazylglyzerol/TAG) im Fettspeichergewebe in Form von intrazellulären Lipidtröpfchen (LT). Diese besitzen einen stereotypen Aufbau aus einem hydrophoben Speicherfett-Kern der von einer Phospholipid-Einzelmembran mit assoziierten Proteinen umgeben ist. Diese Proteine werden ingesamt als Lipidtröpfchen-Proteom (LTP) bezeichnet von dem für einzelne Vertreter in Vertebraten eine regulatorische Funktion in der Fettspeicherung demonstriert wurde. Die vorliegende Arbeit charakterisiert die evolutionär konservierte Funktion eines Vertreters des LTP, des Perilipin-verwandten Drosophila PAT-Domänen Proteins LSD-2. Ebenso wie Perilipin-mutante Mäuse sind Lsd-2 mutante Fliegen dünn, wohingegen die Überexpression von LSD-2 im Fettspeichergewebe zu einer dosis-abhängigen Zunahme des organismischen TAG-Gehalts führt. Die Studien an LSD-2 belegen die konservierte funktionelle Bedeutung der LT-Oberfläche für die Fettspeicherung in Drosophila. Um die Zusammensetzung des LTP zu bestimmen, wurden die Proteine isolierter Tröpfchen aus larvalem Fettspeichergewebe von Fliegen unterschiedlichem Speicherfettgehalts mittels Massenspektroskopie systematisch untersucht. Insgesamt wurden 271 Proteine identifiziert, die den metabolisch aktiven Charakter dieser Organellen widerspiegeln. Transfektionsexperimente mit GFP-markierten Kandidatenproteinen in Zellkultur bestätigen ihre LT-Assoziation in vivo und legen eine Heterogenität der LT-Population in einzelnen Zellen nahe, die möglicherweise auf eine funktionelle Spezialisierung einzelner LT hindeutet.