The mammalian intestinal peptide transporter PEPT1 mediates the uptake of di- and tripeptides from the gut lumen into intestinal epithelial cells and acts in parallel to amino acid transporters. In this work, C. elegans was used to study the physiological role of the intestinal peptide transporter for overall amino acid absorption in the gut and for the delivery of protein nutrition in vivo. By expression pattern analysis it was shown that pep-2, the functional homologue of hPEPT1, is expressed in the intestinal cells and a pair of sensory neurons in the head of the animal. To study the physiological function and importance of the PEP-2 transporter in vivo, a C. elegans pep-2 deletion mutant was constructed. Uptake studies with a fluorescent labelled model substrate have shown that the pep-2(lg601) mutant animals are incapable of taking up intact peptides from the gut lumen. This lack of intestinal peptide transport may result in a reduced availability of amino acids, which affects the TOR signalling pathway regulating protein synthesis. Indeed, the pep-2 mutant phenotype characterized in this work is reminiscent of the phenotype observed in other organisms after mutating components of the TOR pathway. The consequences are severely retarded development, reduced body size and markedly decreased production of progeny in the pep-2(lg601) mutant animals. In addition it was shown that PEP-2 function directly affects the TOR signalling pathway, because the weak let-363/TOR (RNAi) phenotype in C. elegans was enhanced significantly in the pep-2(lg601) mutant background. The developmental defects in pep-2(-) animals are not dependent on a functional DAF-16 forkhead transcription factor, the main downstream target of the DAF-2/insulin like signalling pathway. However, a crosstalk between both pathways was shown by a pronounced increase in adult life span of daf-2(-); pep-2(-) double mutants in the absence of an ageing phenotype in the pep-2 single mutant. This suggests a link between the availability of dietary amino acids and the insulin/IGF signalling pathway in C. elegans and provides direct evidence for a predominant role of the intestinal peptide transporter not only in the delivery of amino acids for growth and development but also for signalling pathways that regulate metabolism and ageing.     «

The mammalian intestinal peptide transporter PEPT1 mediates the uptake of di- and tripeptides from the gut lumen into intestinal epithelial cells and acts in parallel to amino acid transporters. In this work, C. elegans was used to study the physiological role of the intestinal peptide transporter for overall amino acid absorption in the gut and for the delivery of protein nutrition in vivo. By expression pattern analysis it was shown that pep-2, the functional homologue of hPEPT1, is expressed...     »

Der intestinale Peptidtransporter PEPT1 vermittelt die Aufnahme von Di- und Tripeptiden sowie Peptidomimetika über die apikale Membran der Darmepithelzellen in Säugetieren. Dieser Transport ist H+-gekoppelt, sekundär aktiv und operiert parallel zu einer großen Anzahl von Aminosäuretransport-Systemen. Um die Bedeutung von PEPT1 für die Proteinversorgung eines Organismus und damit für Wachstum und Entwicklung in vivo zu bestimmen, wurde die Funktion des homologen Proteins PEP-2 in C. elegans untersucht. Mittels pep-2 promotor-gesteuerter Reporterkonstrukte wurde gezeigt, dass pep-2 in den Darmzellen und einem Paar sensorischer Neuronen im Kopf des Tieres exprimiert wird. Um die physiologische Bedeutung des Transporters in vivo zu untersuchen, wurde ein Mutantenstamm mit einem Defekt im pep-2 Genlocus generiert. Transportstudien mit einem fluoreszenzmarkierten Modellsubstrat konnten zeigen, dass die pep-2 Mutante keine Dipeptide resorbieren kann. Dies könnte zu einer verringerten Verfügbarkeit von Aminosäuren im Organismus und somit zu einer veränderten Regulation der Proteinsynthese durch den TOR-Signaltransduktionsweg führen. Der Phänotyp der pep-2 Mutante ist charakterisiert durch eine stark verzögerte postembryonale Entwicklungsphase, eine reduzierte Körperlänge und eine drastisch verminderte Nachkommenzahl, ähnlich der Phänotypen anderer Organismen mit Defekten im TOR Signalweg. Außerdem konnte gezeigt werden, dass die Funktion von PEP-2 einen direkten Einfluss auf den TOR Signalweg hat, da der sehr schwache Phänotyp einer TOR(RNAi) Mutante in C. elegans im pep-2-mutierten Hintergrund signifikant verstärkt wurde. Die Entwicklungsstörungen in der pep-2 Mutante erwiesen sich als unabhängig von DAF-16, einem Transkriptionsfaktor der als zentrales Zielprotein des DAF-2/Insulin-/IGF-ähnlichen Signalwegs in C. elegans identifiziert wurde. Dennoch konnte mittels Experimenten zur Lebensdauer eine gegenseitige Beeinflussung beider Signalwege aufgezeigt werden. Die Mutation im pep-2 Genlocus, welche per se keinen Effekt auf die Lebensdauer verursacht, führte in der daf-2; pep-2 Doppelmutante zu einer signifikanten Verstärkung des daf-2 Phänotyps. Somit konnte belegt werden, dass der intestinale Peptidtansporter eine sehr wichtige Rolle bei der Bereitstellung von Aminosäuren für Wachstum und Entwicklung spielt. Weiterhin weisen die Befunde auf eine enge Verbindung des Aminosäurestoffwechsels mit dem Insulin-/IGF Signalweg und Alterungsprozessen hin.     «

Der intestinale Peptidtransporter PEPT1 vermittelt die Aufnahme von Di- und Tripeptiden sowie Peptidomimetika über die apikale Membran der Darmepithelzellen in Säugetieren. Dieser Transport ist H+-gekoppelt, sekundär aktiv und operiert parallel zu einer großen Anzahl von Aminosäuretransport-Systemen. Um die Bedeutung von PEPT1 für die Proteinversorgung eines Organismus und damit für Wachstum und Entwicklung in vivo zu bestimmen, wurde die Funktion des homologen Proteins PEP-2 in C. elegans unter...     »