Purification of time-resolved insulin granules reveals proteomic and lipidomic changes during granule aging

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Martin Neukam - , Molekulare Diabetologie, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD) e.V., Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) des Helmholtz Zentrum München (Autor:in)
  • Pia Sala - , Zentrum für Membranbiochemie und Lipidforschung, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD) e.V., Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) des Helmholtz Zentrum München (Autor:in)
  • Andreas-David Brunner - , Max Planck Institute of Biochemistry (Autor:in)
  • Katharina Ganß - , Molekulare Diabetologie, Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) des Helmholtz Zentrum München, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD) e.V. (Autor:in)
  • Alessandra Palladini - , Zentrum für Membranbiochemie und Lipidforschung, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD) e.V., Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) des Helmholtz Zentrum München (Autor:in)
  • Michal Grzybek - , Zentrum für Membranbiochemie und Lipidforschung, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD) e.V., Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) des Helmholtz Zentrum München (Autor:in)
  • Oleksandra Topcheva - , Molekulare Diabetologie, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD) e.V., Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) des Helmholtz Zentrum München (Autor:in)
  • Jovana Vasiljević - , Molekulare Diabetologie, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD) e.V., Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) des Helmholtz Zentrum München (Autor:in)
  • Johannes Broichhagen - , Max Planck Institute for Medical Research (Autor:in)
  • Kai Johnsson - , Max Planck Institute for Medical Research (Autor:in)
  • Thomas Kurth - , Core Facility Elektronenmikroskopie & Histologie (Autor:in)
  • Matthias Mann - , Max Planck Institute of Biochemistry (Autor:in)
  • Ünal Coskun - , Zentrum für Membranbiochemie und Lipidforschung, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD) e.V., Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) des Helmholtz Zentrum München (Autor:in)
  • Michele Solimena - , Molekulare Diabetologie, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD) e.V., Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) des Helmholtz Zentrum München (Autor:in)

Abstract

Endocrine cells employ regulated exocytosis of secretory granules to secrete hormones and neurotransmitters. Secretory granule exocytosis depends on spatiotemporal variables such as proximity to the plasma membrane and age, with newly generated granules being preferentially released. Despite recent advances, we lack a comprehensive view of the molecular composition of insulin granules and associated changes over their lifetime. Here, we report a strategy for the purification of insulin secretory granules of distinct age from insulinoma INS-1 cells. Tagging the granule-resident protein phogrin with a cleavable CLIP tag, we obtain intact fractions of age-distinct granules for proteomic and lipidomic analyses. We find that the lipid composition changes over time, along with the physical properties of the membrane, and that kinesin-1 heavy chain (KIF5b) as well as Ras-related protein 3a (RAB3a) associate preferentially with younger granules. Further, we identify the Rho GTPase-activating protein (ARHGAP1) as a cytosolic factor associated with insulin granules.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer113836
Seitenumfang24
FachzeitschriftCell reports
Jahrgang43
Ausgabenummer3
PublikationsstatusVeröffentlicht - 26 März 2024
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

Scopus 85186764040
ORCID /0000-0001-5624-1717/work/167707041
ORCID /0000-0003-4375-3144/work/167708145
ORCID /0000-0003-2083-0506/work/167708404

Schlagworte

Schlagwörter

  • Cytoplasmic Granules/metabolism, Exocytosis, Humans, Insulin/metabolism, Insulinoma/metabolism, Lipidomics, Pancreatic Neoplasms/metabolism, Proteomics, Secretory Vesicles/metabolism