Die Nikotinamid N-Methyltransferase (NNMT) wurde als wichtiger Regulator des Energiemetabolismus in Fettzellen beschrieben. So bewahrt ein NNMT Knock-down Mäuse vor einer nahrungsinduzierten Adipositas und bei reduzierter NNMT-Expression in weißen 3T3-L1 Adipozyten zeigen diese einen erhöhten zellulären Sauerstoffverbrauch.
Für den Adipozytenstoffwechsel ist die insulinstimulierte Glukoseaufnahme wesentlich. Um den Einfluss eines NNMT-Knock-downs auf diese zu untersuchen wurde unter Nutzung der Substratspezifitäten des prokaryotischen und eukaryotischen Isoenzyms der Glukose-6-phosphat-Dehydrogenase ein enzymatisch-photometrischer Assay zur Messung der Glukoseaufnahmerate in adhärenten weißen 3T3-L1 und braunen Adipozytenkulturen entwickelt.
Mit lentiviraler Transduktion wurde in den Adipozytenkulturen ein persistenter NNMT-Knock-down induziert. Die NNMT-Aktivität wurde mit einem fluoreszenzbasierten Assay gemessen und die Glukoseaufnahmerate in deren Abhängigkeit bestimmt.
Die Reduktion der NNMT-Aktivität verminderte die Glukoseaufnahmerate der 3T3-L1 Adipozyten sowohl basal, wie auch unter Insulinstimulation. Braune Adipozyten hingegen zeigten bei verringerter NNMT-Aktivität eine erhöhte insulinstimulierte Glukoseaufnahmerate, aber keinen Unterschied der basalen Glukoseaufnahmerate.
Dieser differenzielle Einfluss auf die Glukoseaufnahme weißer und brauner Adipozyten stärkt die wichtige Rolle der NNMT, die ihr zur Regulation des Fettzellstoffwechsels zugeschrieben wird und enthüllt erstmals eine direkte Wirkung auf braune Adipozyten. / Nicotinamide-N-methyltransferase (NNMT) was characterized as an important regulator of energy metabolism in adipocytes. NNMT knock-down in mice protected from diet induced obesity and white 3T3-L1 adipocytes showed elevated cellular oxygen consumption at reduced NNMT expression.
Insulin stimulated glucose uptake is essential for adipocyte metabolism. To analyze the influence of NNMT knock-down on insulin stimulated glucose uptake an enzymatic-photometric assay for cultured adherent white 3T3-L1 and brown adipocytes was developed, utilizing substrate specificities of prokaryotic and eukaryotic isoenzymes of glucose-6-phosphate dehydrogenase.
By lentiviral transduction a persistent NNMT knock-down was induced in both adipocyte cultures. In dependence of NNMT activity, measured by a fluorescence-based assay, glucose uptake rate was determined.
Reduction of NNMT activity diminished basal and insulin stimulated glucose uptake rate of 3T3-L1 adipocytes. In contrast brown adipocytes showed elevated insulin stimulated glucose uptake rate at reduced NNMT activity, but no changes in basal glucose uptake rate.
The importance of NNMT in regulating adipocyte metabolism is supported by the finding of a differential influence on glucose uptake of white and brown adipocytes. For the first time a straight impact of NNMT on brown adipocytes is revealed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:21952 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Zapp, Benedikt Alexander |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/doku/lic_mit_pod.php, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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