Insulin dependent regulation of the serotonin transporter (sert or 5-htt) function in food intake using drosophila melanogaster as a model system

Abstract

Eating disorders occurring by food intake such as obesity, and type II diabetes, are one of the most prevalent diseases in the world. They have become a topic of various research to understand its psychological and molecular mechanisms for a long time. However, the exact mechanisms are still not known. Thus, more research is needed to understand detailed mechanisms that are triggered by food intake. How serotonin, insulin and their signaling pathways have been shown separately to regulate food intake. This project addressed how serotonin transporter is regulated by insulin signaling by food intake in Drosophila melanogaster. ERp44 is responsible for glycosylation of the Sert in Asp208 and Asp 217 via insulin signaling. So, the ERp44 protein should be researched and targeted for its function in food intake. In this thesis, the metabolic and taste-dependent regulation was discovered by developmentally decreased insulin signaling on Sert3-GAL4 targeted neurons. The taste-dependent regulation was observed by developmentally enhanced serotonin signaling on Sert3-GAL4 targeted neurons. The carbohydrate specific uptake was decreased by developmentally diminished ERp44 on Sert3-GAL4 targeted neurons. The possible interaction between serotonin transporter and insulin signaling via ERp44 protein was tried to understand in food intake. Key Words: Eating Disorders, Drosophila melanogaster, insulin, insulin signaling, serotonin, serotonin transporter, serotonin signaling, endoplasmic reticulum, endoplasmic reticulum stress, ERp44

Obezite, tip II diyabet gibi gıda alımından kaynaklanan yeme bozuklukları, dünyadaki en yaygın hastalıklardan biridir. Yeme bozukluklarının psikolojik ve moleküler mekanızmalarını anlamak, uzun zamandır çeşitli araştırmalara konu olmuştur. Ancak, bütün mekanizmalar hala bulunamamıştır. Dolayısıyla, gıda almını tetikleyen ayrıntılı mekanizmaları araştırmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Serotonin, insülin ve bunların sinyal yolaklarının gıda alımını nasıl regüle ettiği ayrı ayrı gösterilmiştir. Bu projede, Drosophila melanogaster'da insülin sinyal yolağının serotonin taşıyıcısını gıda alımı sırasında nasıl regüle ettiğini ele almak amaçlanmaktadır. ERp44, Sert'ü insulin sinyali aracılığıyla Asp208 ve Asp217 konumlarından glikosilat etmektedir. Bu nedenle, ERp44 araştırılmalı ve gıda alımındaki fonksiyonu anlaşılmaya çalışılmalıdır. Bu tezde, Sert3-Gal4 hedefli nöronlar üzerinde gelişimsel olarak azaltılmış insulin sinyali ile metabolic ve tada bağımlı düzenleme bulunmuştur. Tada bağımlı düzenleme Sert3-GAL4 hedefli nöronlar üzerinde gelişimsel olarak arttırılmış serotonin sinyali ile gözlenmiştir. Karbonhidrat spesifik alımının azalımı Sert3-GAL4 hedefli nöronlar üzerinde gelişimsel süreçte azaltılmış ERp44 proteini ile bulundu. ERp44 proteini aracılığıyla gıda salımı sırasında serotonin taşıyıcısı ve insulin yolağı arasındaki olası etkileşim anlaşılmaya çalışıldı. Anahtar Kelimeler: Yeme bozuklukları, Obezite, Tip II Diyabet, Drosophila melanogaster, insulin, insülin sinyal yolağı, serotonin, serotonin taşıyıcısı, serotonin sinyal yolağo, endoplazmik reticulum, endoplazmik reticulum stresi, ERp44