Plasmamembran-Zielgerichtetheit, vesikuläre Knospung und Freisetzung von Galectin 3 aus dem Zytoplasma von Säugetierzellen während der Sekretion

Galectin 3, ein 30 kDa Galactosid-bindendes Protein, das weit verbreitet in epithelialen und Immunzellen vorkommt, enthält keine Signalsequenz und wird durch einen Mechanismus, der unabhängig vom endoplasmatischen Retikulum (ER)-Golgi-Komplex ist, externalisiert. Wir zeigen hier, dass das in transfizierten cos-7-Zellen überexprimierte Hamster-Galectin 3 mit einer sehr niedrigen Rate sekretiert wird. Ein Chimärprotein von Galectin 3, das mit der N-terminalen Acylierungssequenz der Proteintyrosinkinase p56(lck) fusioniert ist, Nt-p56(lck)-Galectin 3, welches myristoyliert und palmitoyliert ist und schnell zu Plasmamembrandomänen transportiert wird, wird effizient aus transfizierten Zellen freigesetzt, was darauf hindeutet, dass die Bewegung des zytoplasmatischen Galectin 3 zu Plasmamembrandomänen ein geschwindigkeitsbestimmender Schritt in der Lectinsekretion ist. Die N-terminale Acylierung ist nicht ausreichend für die Proteinsekretion, da p56(lck) und das Chimär-Protein Nt-p56(lck)-CAT nicht aus transfizierten Zellen sekretiert werden. Die aminoterminale Hälfte von Galectin 3 reicht aus, um den Export eines chimärischen CAT-Proteins zu steuern, was darauf hinweist, dass ein Teil des Signals für die Translokation zur Plasmamembran in den N-terminalen Domänen des Lectins liegt. Immunfluoreszenzstudien zeigen, dass Nt-p56(lck)-Galectin 3 unter der Plasmamembran aggregiert und durch Membranbläschen freigesetzt wird. Vesikel mit niedriger Auftriebskraft, die aus dem konditionierten Medium isoliert wurden, sind reich an Galectin 3. Das Lectin ist anfänglich vor exogener Kollagenase geschützt, wird jedoch später in einer löslichen, proteaseempfindlichen Form aus den mit Lectin beladenen Vesikeln freigesetzt. Bei Verwendung von murinen Makrophagen, die ihr endogenes Galectin 3 insbesondere in Anwesenheit von Ca2+-Ionophoren in moderater Rate sekretierten, konnten wir auch eine mit Galectin 3 beladene vesikuläre Fraktion einfangen, die in den Überstand der Kultur freigesetzt wurde.