Zellanalyse-Station
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Forschungsschwerpunkt am Lehrstuhl Zellbiologie liegt in der Untersuchung von zellulären Adhäsionsmolekülen (bspw. Integrine und Immunglobulin-verwandte Zelladhäsionsmoleküle (IgCAMs)) und der von ihnen induzierten zellulären Prozesse. So haben wir verschiedene Protein-Protein-Interaktions-Netzwerke aufgeklärt, die in Abhängigkeit einer Stimulation von Integrinen und IgCAMs durch physiologische Liganden bzw. durch Bindung von pathogenen Mikroorganismen an diese Rezeptoren induziert werden und die an der Signalübertragung in die Zelle sowie an der Steuerung von Zellreaktionen beteiligt sind. Von besonderem Interesse sind dabei die Vorgänge, die zur Internalisierung der Rezeptoren und der damit assoziierten Bakterien führen. Untersuchungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass Integrine und Mitglieder der CEACAM-Familie (carcinoembryonic-antigen-related cell adhesion molecule, die typische Vertreter der Ig-CAMs darstellen), von verschiedenen pathogenen Bakterien, aber auch Viren, genutzt werden, um mit Wirtsgeweben und –zellen in Kontakt zu treten. Für Untersuchungen dieser Oberflächenrezeptoren, aber auch allgemein zur Untersuchung von genetisch manipulierten Zellen, stellt die in der Zellanalyse-Station realisierte Durchflußzytometrie eine ideale Methode dar, um quantitative Aussagen über die Präsenz bestimmter Proteine zu erhalten. Darüber hinaus haben wir speziell für unsere Fragestellung der Rezeptor-Bakterien-Interaktion Methoden entwickelt, die uns mittels Durchflußzytometrie die Bindungsspezifität von Bakterien für lösliche Rezeptor-Ectodomänen anzeigen, die Quantifizierung von intrazellulären Bakterien ermöglichen oder Rezeptor-induzierte Proteinkomplexe mittels FRET nachweisen. Deshalb sollen drei Beispiele für den Einsatz des Durchflußzytometers näher beschrieben werden, die über den routinemäßigen täglichen Einsatz des Durchflußzytometers in den letzten Jahren zur Quantifizierung der Oberflächenexpression von Integrinen und CEACAMs und der Transfektionseffizienz von Cerulean-, GFP- oder RFP/mKate transfizierten Zellen hinausgehen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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The CEACAM1 transmembrane domain, but not the cytoplasmic domain, directs internalization of human pathogens via membranemicrodomains. Cellular Microbiology, 10: 1074-1092
Muenzner, P., Bachmann, V., Kuespert, K., and C.R. Hauck
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Characterizing host receptor recognition by individual bacterial pathogens. Methods in Molecular Biology 470: 57-65
Kuespert, K. and C.R. Hauck
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FRET-based subcellular visualization of pathogen–induced host receptor signalling. BMC Biology, 7: 81
Buntru, A., Zimmermann, T., and C.R. Hauck
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Caveolin limits membrane microdomain mobility and integrinmediated uptake of fibronectin-binding pathogens. Journal of Cell Science, 123: 4280-91
Hoffmann, C., Berking, A., Agerer, F., Buntru, A., Neske, F., Chhatwal, G.S., Ohlsen, K., and C.R. Hauck
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CEACAM1 recognition by bacterial pathogens is species-specific. Bmc Microbiology, 10: 117
Voges, M., Bachmann, V., Kammerer, R., Gophna, U., and C.R. Hauck
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Human-specific bacterial pathogens block shedding of epithelial cells by stimulating integrin activation. Science, 329: 1197-201
Muenzner, P., Bachmann, V., Hentschel, J., Zimmermann, W., and C.R. Hauck,
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Neisseria meningitidis has two independent modes of recognizing its human receptor CEACAM1. PLoS One, 6:E14609
Kuespert, K., Roth, A., and C.R. Hauck
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Phosphatidylinositol-3’ kinase activity is critical for initiating the oxidative burst and bacterial destruction during CEACAM3-mediated phagocytosis. Journal of Biological Chemistry, 286: 9555-9566
Buntru, A., Kopp, K., Voges, M., Frank, R., Bachmann, V., and C.R. Hauck
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The Adaptor Molecule Nck Localizes the WAVE Complex to Promote Actin Polymerization during CEACAM3-Mediated Phagocytosis of Bacteria. PLoS One, 7:E32808
Pils, S., Kopp, K., Peterson, L., Delgado Tascón, J., Nyffenegger- Jann, N.J., and C.R. Hauck
