Charakterisierung von lipid droplet-Regulatoren der Fruchtfliege Drosophila melanogaster
Characterization of lipid droplet regulators of the fruit fly Drosophila melanogaster
Katharina Thiel
Doctoral thesis
Date of Examination:
2012-05-31
Date of issue:
2012-09-28
Advisor:
Beller, Mathias Dr.
Referee:
Jäckle, Herbert Prof. Dr.
Referee:
Bucher, Gregor Prof. Dr.
Persistent Address: http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-EF79-F
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Abstract
English
The storage of lipids as a reservoir for energy and biosynthetic building blocks is a central feature of life. At the same time, storage amounts need to be tightly controlled since a failed regulation severely impacts the whole organism as seen in human metabolic diseases including diabetes, obesity and lipodystrophies. Within cells, storage occurs in specialized functional units called lipid droplets (LDs). LDs were only recently acknowledged as true cellular organelles. Thus, fundamental questions concerning their cell biology, such as biogenesis and structural regulation, are still unanswered. In order to identify and functionally characterize LD regulators we pursued different strategies including a recently completed genome-wide RNAi screen. On the basis of these efforts, I identified and analyzed an evolutionary conserved annotated lipase with an apparent important role in LD size and morphology regulation. The detailed functional analysis of this protein will not only result in a better understanding of the important cell biological question of how cells measure and achieve certain LD sizes, but may also provide a novel model for genetic lipodystrophies in an experimentally accessible model organism.
Keywords: lipid droplets; lipid metabolism; organelle size regulation; organelle morphology; Drosophila melanogaster; COPI
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Die Speicherung von Lipiden zur
Bereitstellung von Energie und biosynthetischen Bausteinen ist ein
zentrales Kennzeichen des Lebens. Die Speichermenge muss dabei aber
genau kontrolliert werden, da eine Fehlregulation fatale Folgen für
den ganzen Organismus hat. Beim Menschen kann sie z.B. zu
metabolischen Erkrankungen wie Diabetes, Adipositas oder
Lipodystrophie führen. Innerhalb der Zelle werden Lipide in
spezialisierten funktionellen Einheiten, den so genannten
Lipidtröpfchen („lipid droplets“ LDs), gespeichert. Da LDs erst
seit kurzem als echte Zellorganellen anerkannt sind, sind viele
zentrale Fragen ihrer Zellbiologie, wie ihre Biogenese oder
strukturelle Regulation, noch unklar.
Um LD Regulatoren zu identifizieren und funktionell zu
charakterisieren, wurden unterschiedliche Strategien inklusive
eines kürzlich abgeschlossenen, genomweiten RNA Interferenz
„screens“ durchgeführt. Auf dieser Basis habe ich eine evolutionär
konservierte, annotierte Lipase identifiziert und analysiert, die
eine wichtige Rolle bei der Regulation der LD Größe und Morphologie
spielt. Die detaillierte Charakterisierung dieses Proteins wird in
Zukunft nicht nur einem besseren Verständnis der essentiellen
zellbiologischen Frage dienen, wie Zellen LD Größen messen und
einstellen können, sondern kann möglicherweise auch ein neues
Modell für die genetisch bedingte Lipodystrophie in einem
experimentell zugänglichen Modellorganismus liefern.
Schlagwörter: Lipidtröpfchen; Lipid Metabolismus; Organellen Größenregulation; Organellen Morphologie; Drosophila melanogaster; COPI
