Mitochondriale und nukleocytoplasmatische Anreicherung von O-verknüpfter GlcNAc-Transferase

O-verknüpfte GlcNAc-Transferase (OGT) vermittelt einen neuartigen glykanabhängigen Signalweg, jedoch ist die intrazelluläre Anreicherung von OGT nur unzureichend verstanden. Wir untersuchten die Lokalisation von OGT durch Immunfluoreszenzmikroskopie, subzelluläre Fraktionierung und Immunblotting unter Verwendung hochspezifischer affinipuratierter Antiseren. Neben der erwarteten nukleären Lokalisation fanden wir, dass OGT hochkonzentriert in Mitochondrien vorhanden war. Da das mitochondriale OGT (103 kDa) kleiner war als das in anderen Kompartimenten gefundene OGT (116 kDa), nahmen wir an, dass es sich um eine der zwei vorhergesagten Splice-Varianten von OGT handelt. Die N-Termini dieser Isoformen sind einzigartig; die kürzere Form enthält eine potenzielle mitochondriale Zielsequenz. Wir fanden heraus, dass bei epitope-markierter kürzerer Form (mOGT; 103 kDa) eine Anreicherung in HeLa-Zellmitochondrien auftrat, während die längere Form (ncOGT; 116 kDa) sich im Zellkern und im Zytoplasma lokalisiert. Der N-Terminus von mOGT war entscheidend für die richtige Anreicherung. Obwohl mOGT als aktive Transferase erscheint, reichern sich O-verknüpft GlcNAc-modifizierte Substrate nicht in Mitochondrien an. Mithilfe von Immun-Elektronenmikroskopie und mitochondrialer Fraktionierung fanden wir, dass mOGT eng mit der inneren mitochondrialen Membran assoziiert war. Die differentielle Lokalisation der mitochondrialen und nukleocytoplasmatischen Isoformen von OGT deutet darauf hin, dass sie einzigartige intrazelluläre Funktionen erfüllen.