Subcelular localization and trafficking of aminopeptidases in adipocytes of obese and food deprived rats

A descoberta de aminopeptidase regulada por insulina (IRAP), a qual hidrolisa peptídeos como ocitocina e vasopressina e é receptora de angiotensina IV, destaca a importância do estudo do envolvimento de peptidases na função endócrina do adipócito. Estudos recentes detectaram alterações das atividades de aminopeptidase neutra e de dipeptidil peptidase IV (DPPIV) no plasma e no hipotálamo e hipocampo na obesidade induzida por glutamato monossódico (MSG). A presente tese propôs (i) a existência de atividades aminopeptidásicas ácida (APA), básica (APB), neutra insensível (APM) e sensível à puromicina (PSA), metionil (MetAP) e DPPIV, além da já conhecida (leucil (LAP)/cistil (CAP)/IRAP), nas frações de membrana plasmática (FM) e de alta (HDM) e baixa (LDM) densidade microssomal de adipócitos isolados do depósito de gordura retroperitoneal; (ii) que suas atividades catalíticas, expressões gênicas e tráfego subcelular seriam diferenciados entre obesos induzidos por MSG, submetidos ou não à privação alimentar e em animais controle sadios, submetidos ou não a privação alimentar; (iii) e influenciadas por insulina, angiotensina II, angiotensina IV e vasopressina. A existência de todas essas aminopeptidases no adipócito foi demonstrada, sendo a APM a que apresenta maior Vmax e maior eficiência catalítica e a APA a maior afinidade. Os animais obesos apresentaram aumento do diâmetro médio dos adipócitos e aumento do lipócrito, caracterizando hipertrofia adipocítica, enquanto os controles privados de alimento tiveram um aumento no número de adipócitos e aumento no lipócrito, caracterizando hiperplasia adipocítica. Pela primeira vez, um perfil variado de atividades aminopeptidásicas distribuídas em diferentes compartimentos subcelulares do adipócito é evidenciado juntamente com a demonstração de diferenças no padrão de distribuição destas atividades entre os ratos obesos e sadios, privados ou não de alimento. Dentre as novas aminopeptidases detectadas no adipócito não há nenhuma com a característica clássica de IRAP. No geral, as alterações das atividades catalíticas nas diferentes situações sob estudo mostram o envolvimento dessas novas aminopeptidases na regulação endócrina do balanço energético (provavelmente via ação hidrolítica sobre angiotensina II e vasopressina) sob modulação por angiotensina IV (APB, APM, DPPIV, LAP/IRAP, MetAP e PSA em animais controle sadios e APB em animais controle privados de alimento), angiotensina II (APB e PSA nos animais obesos) e vasopressina (APB nos animais obesos privados de alimento; e influenciadas em seu tráfego subcelular por angiotensina II (CAP, DPPIV e LAP/IRAP) e angiotensina IV (LAP/IRAP). O tráfego subcelular da conhecida atividade CAP/IRAP mostrou-se suscetível à insulina e vasopressinaThe discovery of insulin-regulated aminopeptidase (IRAP), which hydrolyzes peptides such as oxytocin and vasopressin and is an angiotensin IV receptor, highlights the importance of the involvement of peptidases in the endocrine function of adipocyte. Recent studies have detected changes in aminopeptidase activities of neutral aminopeptidase and dipeptidyl peptidase IV (DPPIV) in the plasma and in the hypothalamus and hippocampus of rats with obesity induced by monosodium glutamate (MSG). The present thesis proposes (i) the existence of acid (APA), basic (APB), neutral insensitive (APM) and puromycin sensitive (PSA) aminopeptidases, methionyl aminopeptidase (MetAP) and dipeptidyl peptidase IV (DPPIV), besides the well-known cystyl (CAP) / leucine aminopeptidase (LAP) / IRAP) in plasma membrane (MF) and in high (HDM) and low (LDM) density microsomes of isolated adipocytes from retroperitoneal fat pad; (ii) that their catalytic activities, gene expression and subcellular trafficking were different among MSG-induced obese and healthy control rats (food deprived or not); (iii) and influenced by insulin, angiotensin II and IV, and vasopressin. The existence of all these adypocite aminopeptidases was demonstrated. APM has a highest Vmax and catalytic efficiency, while APA has a highest substrate affinity. The obese animals have increased mean diameter of adipocytes and lipocrit, characterizing hypertrophy, while the food deprived rats had an increased number of adipocytes and lipocrit, characterizing hyperplasia. For the first time, a profile of varied aminopeptidases activities distributed in different subcellular compartments of adipocyte is evidenced together with the demonstration of differences in the distribution pattern of these activities among the obese and healthy rats, food deprived or not. Among these novel aminopeptidases detected in adipocytes there is no one with the classical characteristic of IRAP. In general, changes on catalytic activities in these different situations show the involvement of these novel aminopeptidases in the endocrine regulation of energy balance (probably via hydrolytic action on angiotensin II and vasopressin) under modulation by angiotensin IV (APB, APM, DPPIV, LAP/IRAP, MetAP and PSA in healthy animals and APB in food deprived healthy animals), by angiotensin II (APB and PSA in obese) and by vasopressin (APB in food deprived obese animais); and under influence of by angiotensin II (CAP, DPPIV, LAP/IRAP) and angiotensin IV (LAP/IRAP) on their subcellular trafficking. Subcellular trafficking of the well-known CAP/IRAP was susceptible to insulin and vasopressi