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Functional expression of the short isoform of the murine leptin receptor Ob-Rc (muB1.219) inXenopus laevis oocytes

Expresión funcional de la isoforma corta del receptor de leptina de ratón Ob-Rc (muB1.219) en oocitos deXenopus laevis

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Abstract

Leptin, a hormone mainly secreted by the adipose tissue, acts on the hypothalamus to regulate food intake and thermogenesis. Six leptin receptor isoforms have been identified and localized in different tissues. While it is clear that leptin action in the brain occurs by binding to the long receptor isoform, several studies have shown that the short isoforms could be involved in the transcellular transport of the hormone from the blood to the brain. Based on these works, we decided to investigate whether the murine short leptin receptor isoform Ob-Rc (muB1.219) could transport leptin when expressed inXenopus laevis oocytes. MuB1.219 cRNA was injected into the oocytes and functional studies were performed by incubating the oocytes in the presence of 2.5 nM[125I]-leptin, under different conditions. Results showed that leptin binding to the injected oocytes was four to eight-fold higher than the binding to the non-injected oocytes. This was blocked by 250 nM of non-radiolabeled leptin, suggesting that the binding was specific. Leptin internalization was observed from 30 min incubation onwards. Coexpression of the human Na+/glucose cotransporter and the leptin receptor showed that leptin increased sugar uptake into the oocytes. These results demonstrate that the short leptin receptor Ob-Rc is able to mediate binding and internalization of the hormone when expressed in oocytes and that it may perform intracellular signaling.

Resumen

La leptina es una hormona principalmente secretada por el tejido adiposo que actúa en el hipotálamo para regular la ingesta y la termogénesis. Se han identificado y localizado en diferentes tejidos seis isoformas del receptor de leptina. La acción de la leptina en el cerebro ocurre por unión a la isoforma larga del receptor, y varios estudios han mostrado que las isoformas cortas podrían estar implicadas en el transporte transcelular de la hormona desde la sangre hasta el cerebro. En base a esos trabajos, se decidió investigar si la isoforma corta del receptor de ratón Ob-Rc (muB1.219) podía transportar leptina cuando se expresaba en oocitos deXenopus laevis. Los oocitos se inyectaron con el cRNA del receptor muB1.219 y se realizaron estudios funcionales mediante la incubación de los oocitos en presencia de [125I]-leptina 2,5 nM bajo diferentes condiciones. Los resultados muestran que la unión de la leptina a los oocitos inyectados es de cuatro a ocho veces superior a la unión a los oocitos no inyectados. La unión es específica, pues se bloquea por 250 nM de leptina no radiactiva. La internalización de leptina se observa a partir de los 30 minutos de incubación de los oocitos. La coexpresión del cotransportador humano Na+/glucosa y el receptor de leptina determina aumento de la captación del azúcar en los oocitos en presencia de leptina. Estos resultados demuestran que el receptor corto de leptina Ob-Rc es capaz de mediar unión e internalización de la hormona cuando se expresa en oocitos y que puede dar lugar a señalización intracelular.

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References

  1. 1.

    Barr, V. A., Lane, K. and Taylor, S. I. (1999):J. Biol. Chem.,274, 21416–21424.

  2. 2.

    Barrenetxe, J., Barber, A. and Lostao, M. P. (2001):J. Physiol. Biochem.,57, 345–346.

  3. 3.

    Barrenetxe, J., Villaro, A. C., Guembe, L., Pascual, I., Muñoz-Navas, M., Barber, A. and Lostao, M. P. (2002):GUT,6, 979–802.

  4. 4.

    Bjørbæk, C., Elmquist, J. K., Michl, P., Ahima, R. S., van Bueren, A., McCall, A. L. and Flier, J. S. (1998):Endocrinology,139, 3485–3491.

  5. 5.

    Buyse, M., Berlioz, F., Guilmeau, S., Tsocas, A., Voisin, T., Péranzi, G., Merlin, D., Laburthe, M., Lewin, M. J. M., Rozé, C. and Bado, A. (2001):J. Clin. Invest.,108, 1483–1494.

  6. 6.

    Cheeseman, C. I. (1997):Am. J. Physiol.,273, 1965–1971.

  7. 7.

    Cioffi, J. A., Shafer, A. W., Zupancic, T. J., Smith-Gbur, J., Mikhail, A., Platika, D. and Snodgrass, H. R. (1996):Nat. Med.,2, 585–589.

  8. 8.

    Fei, H., Okano, H. J., Li, C., Lee, G. H., Zhao, C., Darnell, R. and Friedman, J. M. (1997):Proc. Natl. Acad. Sci.,94, 7001–7005.

  9. 9.

    Golden, P. L., Maccagnan, T. J. and Pardridge, W. M. (1997):J. Clin. Invest.,99, 14–18.

  10. 10.

    Han, D. C., Isono, M., Chen, S., Casaretto, A., Hong, S. W., Wolf, G. and Ziyadeh, F. N. (2001):Kidney Int.,59, 1315–1323.

  11. 11.

    Hileman, S. M., Tørnoe, J., Flier, J. S. and Bjørbæk, C. (2000):Endocrinology,141, 1955–1961.

  12. 12.

    Hirsch, A. J. and Cheeseman, C. I. (1998):J. Biol. Chem.,273, 14545–14549.

  13. 13.

    Hirsch, J. R., Loo, D. D. F. and Wright, E. M. (1996):J. Biol. Chem.,271, 14740–14746.

  14. 14.

    Jansson, N., Greenwood, S. L., Johansson, B. R., Powell, T. L. and Jansson, T. J. (2003):Clin. Endocrinol. Metab.,88, 1205–1211.

  15. 15.

    Kastin, A. J., Pan, W., Maness, L. M., Koletsky, R. J. and Ernsberger, P. (1999):Peptides,20, 1449–1453.

  16. 16.

    Lee, G. H., Proenca, R., Montez, J. M., Carroll, K. M., Darvishzadeh, J. G., Lee, J. I. and Friedman, J. M. (1996):Nature,79, 632–635.

  17. 17.

    Löllmann, B., Grüninger, S., Stricker-Krongrad, A. and Chiesi, M. (1997):Biochem. Biophys. Res. Commun.,238, 648–652.

  18. 18.

    Lostao, M. P., Urdaneta, E. U., Martínez-Ansó, E., Barber, A. and Martínez, J. A. (1998):FEBS Lett.,423, 302–306.

  19. 19.

    Opresko, L. K. and Wiley, H. S. (1987):J. Biol. Chem.,262, 4106–4115.

  20. 20.

    Opresko, L. K. and Wiley, H. S. (1990):J. Cell. Biol.,111, 1661–1671.

  21. 21.

    Steinberg, G. R., Dyck, D. J., Calles-Escandon, J., Tandon, N. N., Luiken, J. J. F. P., Glatz, J. F. C. and Bonen, A. (2002): J. Biol. Chem.,277, 8854–8860.

  22. 22.

    Taghon, M. S. and Sadler, S. E. (1994):Dev. Biol.,163, 66–74.

  23. 23.

    Takekoshi, K., Ishii, K., Nanmoku, T., Shibuya, S., Kawakami, Y., Isobe, K. and Nakai, T. (2001):Endocrinology,142, 4861–4871.

  24. 24.

    Tartaglia, L. A. (1997):J. Biol. Chem.,272, 6093–6096.

  25. 25.

    Turk, E., Kerner, C. J., Lostao, M. P. and Wright, E. M. (1996):J. Biol. Chem.,271, 1925–1934.

  26. 26.

    Uotani, S., Bjørbæk, C., Tornøe, J. and Flier, J. S. (1999):Diabetes,48, 279–286.

  27. 27.

    Vaisse, C., Halaas, J. L., Horvath, C. M., Darnell, J. E., Jr., Stoffel, M. and Friedman, J. M. (1996):Nat. Genet.,14, 95–97.

  28. 28.

    Wiley, H. S. (1988):J. Cell. Biol.,107, 801–810.

  29. 29.

    Yamagishi, S. I., Edelstein, D., Du, X. L., Kaneda, Y., Guzman, M. and Brownlee, M. (2001):J. Biol. Chem.,276, 25096–25100.

  30. 30.

    Yamashita, T., Murakami, T., Otani, S., Kuwajima, M. and Shima, K. (1998):Biochim. Biophys. Res. Commun.,246, 752–759.

  31. 31.

    Zlokovic, B. V., Jovanovic, S., Miao, W., Samara, S., Verma, S. and Farrell, C. L. (2000):Endocrinology,141, 1434–1441.

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Barrenetxe, J., Palacios, R., Barber, A. et al. Functional expression of the short isoform of the murine leptin receptor Ob-Rc (muB1.219) inXenopus laevis oocytes. J. Physiol. Biochem. 59, 119–126 (2003). https://doi.org/10.1007/BF03179877

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Keywords

  • Leptin binding
  • Leptin internalization
  • Na+/glucose cotransporter
  • Xenopus laevis oocytes

Palabras clave

  • Unión de leptina
  • Internalización
  • Cotransportador Na+/glucosa
  • Oocitos deXenopus laevis