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Merck

ATP13A2 deficiency disrupts lysosomal polyamine export.

Nature (2020-01-31)
Sarah van Veen, Shaun Martin, Chris Van den Haute, Veronick Benoy, Joseph Lyons, Roeland Vanhoutte, Jan Pascal Kahler, Jean-Paul Decuypere, Géraldine Gelders, Eric Lambie, Jeffrey Zielich, Johannes V Swinnen, Wim Annaert, Patrizia Agostinis, Bart Ghesquière, Steven Verhelst, Veerle Baekelandt, Jan Eggermont, Peter Vangheluwe
ZUSAMMENFASSUNG

ATP13A2 (PARK9) is a late endolysosomal transporter that is genetically implicated in a spectrum of neurodegenerative disorders, including Kufor-Rakeb syndrome-a parkinsonism with dementia1-and early-onset Parkinson's disease2. ATP13A2 offers protection against genetic and environmental risk factors of Parkinson's disease, whereas loss of ATP13A2 compromises lysosomes3. However, the transport function of ATP13A2 in lysosomes remains unclear. Here we establish ATP13A2 as a lysosomal polyamine exporter that shows the highest affinity for spermine among the polyamines examined. Polyamines stimulate the activity of purified ATP13A2, whereas ATP13A2 mutants that are implicated in disease are functionally impaired to a degree that correlates with the disease phenotype. ATP13A2 promotes the cellular uptake of polyamines by endocytosis and transports them into the cytosol, highlighting a role for endolysosomes in the uptake of polyamines into cells. At high concentrations polyamines induce cell toxicity, which is exacerbated by ATP13A2 loss due to lysosomal dysfunction, lysosomal rupture and cathepsin B activation. This phenotype is recapitulated in neurons and nematodes with impaired expression of ATP13A2 or its orthologues. We present defective lysosomal polyamine export as a mechanism for lysosome-dependent cell death that may be implicated in neurodegeneration, and shed light on the molecular identity of the mammalian polyamine transport system.

MATERIALIEN
Produktnummer
Marke
Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
Eisen(III)-chlorid, reagent grade, 97%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Poly-D-Lysin -hydrobromid, mol wt 70,000-150,000, lyophilized powder, γ-irradiated, BioReagent, suitable for cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
DAPI, for nucleic acid staining
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dopamin -hydrochlorid
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dulbecco Modifiziertes Eagle-Medium – hoher Glucosegehalt, With 4500 mg/L glucose, sodium pyruvate, and sodium bicarbonate, without L-glutamine, liquid, sterile-filtered, suitable for cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Bradford-Reagenz, for 0.1-1.4 mg/ml protein
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Mangan(II)-chlorid Tetrahydrat, ReagentPlus®, ≥99%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Calciumchlorid Dihydrat, ReagentPlus®, ≥99.0%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Propidiumjodid, ≥94.0% (HPLC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Hefe-Stickstoff-Basis ohne Aminosäuren, Yeast classification medium used for selecting yeasts based on amino acid and carbohydrate requirements
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Fluoreszeinisothiocyanat–Dextran, average mol wt 70,000, (FITC:Glucose = 1:250)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Spermidin, ≥99% (GC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Synthetische Hefe-Dropout-Mediumzusätze, without uracil
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Natriumorthovanadat, ≥90% (titration)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Spermin, ≥97%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Histamin -dihydrochlorid, ≥99% (TLC), powder
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
SIGMAFAST Proteaseinhibitor-Tabletten, For General Use
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Anti-GAPDH-Antikörper, Maus monoklonal in Maus hergestellte Antikörper, clone GAPDH-71.1, purified from hybridoma cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Spermidin -trihydrochlorid, ≥98% (TLC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
L-Ornithin -monohydrochlorid, ≥99%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Streptavidin Sepharose Hochleistung, Cytiva 17-5113-01, pack of 5 mL
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
1,4-Diamino-butan -dihydrochlorid, ≥98% (TLC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Thrombinprotease, Cytiva 27-0846-01
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Zinkchlorid, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Resomer® RG 503 H, Poly(D,L-lactid-co-glycolid), acid terminated, lactide:glycolide 50:50, Mw 24,000-38,000
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Cadaverin, 95%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dynasore Hydrat
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Sigma-Aldrich
Pitstop 2, ≥98% (HPLC)
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Dimethylsulfoxid, anhydrous, ≥99.9%
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Agmatin -sulfat (Salz), ≥97%, powder
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