Die Funktion der Uncoupling Proteine

• Applicant: Professor Dr. Martin Klingenberg
• Subject Area: Biochemistry
• Term: from 1997 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5370547

Die Optimierung des Energiestoffwechsels erfordert eine kontrollierte Energiedissipation statt maximaler Effizienz. Wir nehmen an, daß die Uncoupling Proteine (UCP) der Mitochondrien hierzu einen entscheidenden Beitrag leisten. Als UCP1 bisher nur im Braunfett bekannt, wo Energiedissipation die Hauptfunktion ist, kommen nach neuer Erkenntnis UCP-Varianten (mit nur 55 bis 28% Homologie) in fast allen anderen tierischen Zellen vor und sorgen dort vermutlich für eine wenn auch nur partielle Entkopplung. Diese ist außer für Thermogenese u.a. auch für den optimalen Fluß der terminalen Oxidation insbesondere von Fettsäuren erforderlich. Die UCP unterliegen einer starken, hierarchisch geordneten Regulation. Trotz enormer Anstrengungen in vielen Gruppen ist die Funktion von UCP2, 3 und 4 noch nicht geklärt, obwohl eine Entkopplung wahrscheinlich ist. Unsere weitere Arbeit betrifft: a) den Mechanismus des H+-Transport in UCP1 und die Aktivator-Rolle der Fettsäuren. b) Die funktionelle Charakterisierung der neuen UCP2, 3 und 4. Greifbare Mengen können nur durch Expression in "Inclusion Bodies" z.B. in E. coli erhalten werden. Unsere Basis bietet der experimentelle Vergleich mit dem funktionell gut bekannten UCP1. Es wird erwartet, daß damit fundamentale Probleme der Energiestoffwechsel-Regulation (Grundumsatz, Thermogenese in Ruhe und Arbeit) verstanden werden.

• DFG Programme: Research Grants