Einfluss der Aminosäure Phenylalanin an Position 244 des organischen Kationentransporters OCT1 auf die Transportaktivität

Der organische Kationentransporter 1 (OCT1) ist ein Transportprotein aus der SLC-Familie, dieser ist wichtig für die Verteilung und Elimination von Arzneimitteln sowie endogenen Substanzen im Gewebe. OCT1 ist für seine Polyspezifität bekannt, mindestens 150 verschiedene Substrate sind vorhanden. Studien haben gezeigt, dass sowohl negative Ladungen als auch aromatische Reste die Substratbindung beeinflussen. In dieser Studie haben wir die Aufnahme von Substraten im Wildtyp-OCT1-Protein mit einer Mutation verglichen, bei der die aromatische Aminosäure Phenylalanin an Position 244 durch die nicht-aromatische Aminosäure Alanin (F244A) ersetzt wurde. Die Transportraten variierten stark zwischen Wildtyp und Mutation. Nur etwa vier Prozent der Substrate zeigten eine deutlich erhöhte Transportrate. 39 Prozent der Substrate wiesen eine signifikant verringerte Transportrate auf. Höhere Transportraten wurden bei Substraten beobachtet, die größere Molekülstrukturen aufwiesen, hydrophober bei physiologischem pH-Wert waren und aromatischer waren, Niedrigere Transportraten traten bei Substraten auf, die kleiner, weniger hydrophob und weniger aromatisch waren. Eine erhöhte Aufnahme wurde bei Substraten mit hoher Affinität und geringer Kapazität in der F244A-Variante festgestellt. Niedrigere Transportraten wurden hingegen bei Substraten mit geringer Affinität und hoher Kapazität beobachtet. Die Studie zeigt die wichtige funktionelle Rolle einer aromatischen Aminosäure beim Transport von OCT1-Substraten. Die Substitution von Phenylalanin durch Alanin führt zu einer geringeren Substratbindung, zu veränderten Transportraten und zu einer geringeren Hemmung.