GLUT4 trafficking in skeletal muscle

I ph.d.-pojektet, udført på Panum Instituttet, er udviklet en skånsom morfologisk analysemetode med høj tidsopløsning til brug ved proteintranslokationsstudier i bedøvede gnavere. Vi har kombineret green fluorescent protein (GFP)-teknikken med in vivo-transfektion. Ved optimering af in vivo-transfektioner i rottemuskel med plasmid, der kodede for GFP alene, viste intramuskulær plasmidinjektion sig at være mindre effektiv end gene gun-transfektion. Gene gun-metoden blev derefter anvendt til transfektion med GFP-mærket GLUT4 (GLUT4-GFP). Fem dage efter transfektion blev dyret bedøvet, og insulin blev injiceret i.v. med eller uden elektrisk stimulation af bagkropsmuskulaturen. Bagkroppen blev perfusionsfikseret efter stimulation, hvorefter GLUT4-GFP-positive muskelfibre blev analyseret med konfokalmikroskopi. GLUT4-GFP's intracellulære distribution var både basalt og efter translokation induceret af insulin, kontraktioner eller begge dele i overensstemmelse med tidligere studier af endogen GLUT4. Efterfølgende blev GLUT4-GFP's bevægelser undersøgt i quadricepsmusklen ved brug af mikroskopi på bedøvede mus dels basalt, dels under insu-linstimulation. Time-lapse-optagelser viste insulinmedieret GLUT4-GFP-translokation til plasmamembranen samt til t-tubuli. Samtidig sås en klar øgning af antallet af mobile vesikler under insulinstimulation. De mobile vesikler kunne inddeles i to populationer med forskellige hastigheder, til- bagelagt distance og bevægelsesmønster. For første gang præsenteres hermed detaljerede time-lapse-optagelser af GLUT4-GFP-translokation i skeletmuskulatur i intakte levende dyr. De udviklede procedurer har et stort potentiale for at belyse de mekanismer, der er involveret under normale og under patofysiologiske forhold.

Forf.s adresse: Medicinsk Fysiologisk Institut, Bygning 12.4, Panum Instituttet, Blegdamsvej 3, 2200 København N.

E-mail: h.p.lauritz@mfi.ku.dk

Forsvaret finder sted den 20. december 2002, kl. 12.00, Hannover auditorium, Panum Instituttet.

Bedømmere: Bo van Deurs, Martin W. Berchtold og Thomas Juhl Corydon.

Vejledere: Henrik Galbo og Thorkil Ploug.