Konfokales Laserscanning-Mikroskop
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Zeiss LSM 510 wurde erfolgreich für eine Vielzahl von Projekten der AG Pasparakis sowie zahlreicher Kooperationspartner an der Universität zu Köln und anderen Institutionen eingesetzt, so dass es zur Zeit zu nahezu 100% ausgelastet ist. Dabei sind die folgende Projekte hervorzuheben: In der AG Manolis Pasparakis ist das Gerät u.a. für ein breites Spektrum drittmittelgeförderter Projekte eingesetzt worden, darunter in den SFBs 635, 670 und 829 sowie in mehreren durch die EU geförderten Projekten. Im Rahmen dieser Projekte wurden spezielle Mausmutanten generiert, die fluoreszierende Proteine exprimieren, u.a. eine, die anstelle des endogenen p65 Gens ein aus p65 und dem green fluorescent protein (GFP) bestehendes Fusionsprotein exprimiert, mit dessen Hilfe die Dynamik von Oszillationen der NFκB Aktivität untersucht werden. In einem Projekt zur Rolle des NF-κB-Signallings in Gefäßendothelzellen bei der Pathogenese der Atherosklerose in vivo wurde die Expression von Gefäßzellmarkern in Mausmutanten des NF-κB-Signallings untersucht. Daneben wurden Expressionsvektoren für verschiedene Fusionsproteine von Proteinen der TNF- und TLR-Signaltransduktionswege mit unterschiedlichen fluoreszierenden Proteinen hergestellt, um Interaktionen der Signalkaskaden in vivo zu erforschen. U.a. wurden die Interaktionen von TRADD, RIP1 und TRIF in embryonalen Fibroblasten aus verschiedenen Mausmutanten mittels Förster- Resonanzenergietransfer (FRET) untersucht. Zur Zeit wird das Mikroskop in der AG Pasparakis außerdem intensiv für die Analyse von mehrfach fluoreszenzmarkierten Gewebeschnitten von Mausmutanten mit haut- und leberspezifischen Phänotypen genutzt, da dabei, anders als bei konventionellen Fluoreszenzmikroskopen, störende Streufluoreszenzen aus nicht in der Fokusebene liegenden Schichten vermieden werden. In Kooperation mit anderen Arbeitsgruppen wurde das Gerät unter anderem für die folgenden Projekte eingesetzt: Die AG Maria Leptin (Institut für Genetik) hat im Rahmen des SFB635 Mediatoren des FGF-signallings und des Remodellings von Zell-Zell-Kontakten im Modellsystem Drosophila untersucht. Im Rahmen einer Studie zum FGF-Signalingadaptor Dof wurden verschiedene Dof-Mutanten auf ihre Fähigkeit hin untersucht, den MAPK-Pathway zu aktivieren. Die AG Mafalda Escobar-Henriques (Institut für Genetik) hat im Rahmen eines DFG-geförderten Projekts die Rolle des Mitofusins Fzo1 für die Regulation der mitochondrialen Morphologie untersucht und die Bedeutung von Ugo1 und Mdm30 für die Fzo1-vermittelte Fusion der äußeren mitochondrialen Membran charakterisiert . Die AG Hinrich Abken (Klinik I für Innere Medizin, Universitätskliniken Köln) hat im Bereich innovativer Strategien für adoptive Immuntherapien von Tumorerkrankungen, insbesondere dem malignen Melanom die Wirkung chimärer, in zytotoxischen T-Zellen exprimierter Immunrezeptoren untersucht. In diesem Zusammenhang wurde das LSM510 eingesetzt im Rahmen einer Studie zur Verbesserung der Antitumorwirkung solcher T-Zellen. Die AG Sabine Eming (Klinik u.Poliklinik für Dermatologie und Venerologie, Universitätskliniken Köln) nutzt das Mikroskop im Rahmen der Untersuchung der Rolle von matrix-gebundenem V-EGF bei der Kontrolle der Angiogenese. Die AG Gerrit Praefcke hat die posttranslationalen Modifikationen und enzymatischen Aktivitäten von humanen guanylatbindenden Proteinen untersucht. Die AG Jens Brüning (Institut für Genetik) studiert die Signaltransduktionswege, die für den Energiestoffwechsel und die Glukosehomöostase verantwortlich sind. Das LSM510 wurde u.a. eingesetzt für die Detektion der leptin-abhängigen Stat-Phosphorylierung im Rahmen einer Studie zur Rolle von MyoD88-Signalling bei fettsäureinduzierter Leptinresistenz und ernährungsbedingter Fettleibigkeit. Im Rahmen einer Studie zur Rolle des Insulinsignalings in catecholaminergen Neuronen bei der Kontrolle der Energiehomöostase wurde das Gerät zur Charakterisierung der Tyrosinhydroxylase-Expression in Neuronen eingesetzt. In einer Studie zur Insulinrezeptor/PI3K-abhängigen Inhibierung von SF-1 Neuronen im ventromedialen Hypothalamus wurden simultan immunhistochemische Fluoreszenzsignale und insitu-Hybridierungen erfasst.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2008): Endothelial cell-specific NF-kappaB inhibition protects mice from atherosclerosis. Cell Metab. 8(5):372-83
Gareus R, Kotsaki E, Xanthoulea S, van der Made I, Gijbels MJ, Kardakaris R, Polykratis A, Kollias G, de Winther MP, Pasparakis M
- (2009): GFP-p65 knock-in mice as a tool to study NF-kappaB dynamics in vivo. Genesis 47(5):323-9
De Lorenzi R, Gareus R, Fengler S, Pasparakis M
- (2009): MyD88 signaling in the CNS is required for development of fatty acid-induced leptin resistance and diet-induced obesity. Cell Metab. 10:249-59
Kleinridders A, Schenten D, Könner AC, Belgardt BF, Mauer J, Okamura T, Wunderlich FT, Medzhitov R, Brüning JC
- (2010): A novel conserved phosphotyrosine motif in the Drosophila fibroblast growth factor signaling adaptor Dof with a redundant role in signal transmission. Mol. Cell Biol. 30(8):2017-27
Csiszar A, Vogelsang E, Beug H, Leptin M
- (2010): Hypothalamic and pituitary c-Jun N-terminal kinase 1 signaling coordinately regulates glucose metabolism. Proc Natl Acad Sci U S A. 107(13):6028-33
Belgardt BF, Mauer J, Wunderlich FT, Ernst MB, Pal M, Spohn G, Brönneke HS, Brodesser S, Hampel B, Schauss AC, Brüning JC
- (2011): CD28 Costimulation Impairs the Efficacy of a Redirected T-cell Antitumor Attack in the Presence of Regulatory T cells Which Can Be Overcome by Preventing Lck Activation. Mol Ther. 19(4):760-7
Kofler DM, Chmielewski M, Rappl G, Hombach A, Riet T, Schmidt A, Hombach AA, Wendtner CM, Abken H
- (2011): High-fat Feeding Promotes Obesity via Insulin Receptor/PI3k- Dependent Inhibition of SF-1 VMH Neurons. Nat. Neurosci. 14(7):911-8
Klöckener T, Hess S, Belgardt BF, Paeger L, Verhagen LA, Husch A, Sohn J-W, Hampel B, Dhillon H, Zigman JM, Lowell BB, Williams KW, Elmquist JK, Horvath TL, Kloppenburg P, Brüning JC
- (2011): Role for Insulin Signaling in Catecholaminergic Neurons in Control of Energy Homeostasis. Cell Metab. 13:720-8
Christine Könner C, Hess S, Tovar S, Mesaros A, Sánchez-Lasheras C, Evers N, Verhagen LA, Brönneke HS, Kleinridders A, Hampel B, Kloppenburg P, Brüning JC
- (2011): Ugo1 and Mdm30 act sequentially during Fzo1-mediated mitochondrial outer membrane fusion. J Cell Sci. 124(Pt 7):1126-35
Anton F, Fres JM, Schauss A, Pinson B, Praefcke GJ, Langer T, Escobar-Henriques M
