Phosphorylierung reguliert den Membrantransport von Peptiden

Die Phosphorylierung und Dephosphorylierung von Peptiden durch Kinasen und Phosphatasen ist ein allgegenwärtiger Mechanismus der Signaltransduktion in biologischen Systemen. Eine unnatürlich hohe oder niedrige Aktivität dieser Enzyme steht im Zusammenhang mit vielen Krankheiten. Hier führen wir amphiphile Calixarene als supramolekulare Schlüsselkomponenten für einen Membrantransport von Peptiden ein, der sich durch Phosphorylierung regulieren lässt. Mithilfe von farbstoffbeladenen Liposomen zeigen wir, dass diese Calixarene als Gegenionen für etablierte zellpenetrierende Peptide fungieren und deren Transport effizient aktivieren können. Die ermittelten EC 50 ‐Werte liegen im niedrigen nanomolaren Bereich. Die Calixarene aktivieren sogar den Membrantransport von kurzen Peptiden, die Substrate für Kinasen in Signaltransduktionskaskaden sind. Dadurch dass das phosphorylierte Produkt viel weniger effektiv transportiert wird, ermöglicht dies die Regulierung des Membrantransports durch Proteinkinase A (PKA) und Proteinkinase C (PKC). Daraus folgt auch eine markierungsfreie Methode, um die Aktivität dieser Enzyme mittels Fluoreszenz nachzuweisen.