Automatisches Hochdurchsatz-Fluoreszenz-Mikroskop

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 440766788

Zur fluoreszenzbasierten Analyse von Zellkultur-Experimenten beantragen wir ein automatisiertes Hochdurchsatz-Fluoreszenzmikroskop. Das Gerät soll Teil der Core Unit für Mikroskopie am Biozentrum der Universität sein. In der Vergangenheit waren Hochdurchsatzanalysen, zum Beispiel Screens von siRNA-Bibliotheken und deren systematische Auswertung, bereits zentraler Teil der Arbeiten am Lehrstuhl für Biochemie und Molekularbiologie sowie mehrerer Forschungsverbünde. Dabei wurden in der Regel gezielt geplante ("targeted") siRNA-Bibliotheken, zum Beispiel gegen alle Ubiquitinligasen oder gegen alle mit dem Onkoproteine MYC assoziierten Proteine eingesetzt, um die an definierten zellulären Prozessen beteiligten Proteine zu identifizieren. Daneben wurde eine Pipeline zellulärer Stressassays (z.B. Zellzyklusarrest, Apoptose, ER-Stress) aufgebaut, die es erlaubt, die Antwort von Zellen auf die Depletion einzelner Gene oder die Zugabe von Substanzen systematisch zu erfassen. Die Core-Unit hat für viele Arbeitsgruppen des Biozentrums, der Universität und des Klinikums gearbeitet.In den letzten Jahren sind am Lehrstuhl die Arbeiten mit Organoiden wesentlich erweitert worden und die Arbeiten mit Tumororganoiden, die entweder aus genetisch definierten Modellen des Kolonkarzinoms oder aus primären Patientenbiopsien gewonnen werden, sind inzwischen am Lehrstuhl routinemäßig etabliert. Zusätzlich werden innerhalb des Mildred-Scheel-Nachwuchszentrums Organoide aus Plattenepithelkarzinomen des Rachens etabliert und deren Wechselwirkung mit Zellen des Immunsystems untersucht werden, um die Wirksamkeit von immuntherapeutischen Strategien zu erhöhen. Die dabei eingesetzten dreidimensionalen Techniken machen ein neues Gerät mit spezifisch dafür geeigneten Objektiven und damit verbunden deutlich erhöhter Rechenleistung notwendig. Ein weiterer neuer Schwerpunkt wird die Analyse von Substanzbibliotheken sein, die zum Beispiel eingesetzt werden, um Substanzen zu finden, die in die transkriptionelle Kontrolle durch Onkoproteine der MYC und MYCN-Familie und die Koordination von Transkription und DNA Replikation eingreifen. Um dies zu erreichen, wurden in den letzten Jahren bereits Proximity-Ligation Assays eingesetzt und eine verlässliche Spot-Erkennung sowie deren quantitative Analyse optimiert, so dass es möglich ist, die Auswirkung von siRNAs auf die Bildung von Proteinkomplexen in Zellen quantitativ zu erfassen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Automatisches Hochdurchsatz-Fluoreszenz-Mikroskop
• Gerätegruppe: 5042 Mikroskope für Hochdurchsatz und Screening
• Antragstellende Institution: Julius-Maximilians-Universität Würzburg
• Leiter: Professor Dr. Martin Eilers