Konfokales Zwei-Photonen Laserscanning-Mikroskop
Final Report Abstract
Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Darstellung molekularphysiologischer Prozesse in Zellen. Das konfokale Mikroskop mit 2-Photonenanregung und Einzelphotondetektion vermag die Vermessung der Nanosekunden langen Verzögerung, welche zwischen der Anregung eines Fluoreszenzfarbstoffs und der darauffolgenden Emission eines Photons besteht. Diese Zeit, die s.g. Lebensdauer (“lifetime”) oder Abklingzeit (“decay time”) des Farbstoffes, stellt somit eine unabhängige und einzigartige Dimension des Fluoreszenzsignals dar, welche in der Fluoreszenzmikroskopie neue Messmöglichkeiten erschliesst. Die wichtigsten Anwendungen sind die Bestimmung von Protein-Interaktionen und - Konformationsänderungen mittels Förster Resonanz Energie Transfer (FRET), sowie die Trennung spektral-gleicher Farbstoffe anhand ihres unterschiedlichen Abklingverhaltens mittels Fluorescence Lifetime Imaging (FLIM). Ausserdem wird das Mikroskop für die Entwicklung neuer Messverfahren in der Zellbiologie und Molekularphysiologie eingesetzt, wobei diese neuen Verfahren in die laufenden Fragestellungen miteinfliessen. Der Fokus liegt dabei auf die Etablierung neuer Messverfahren in dem experimentellen Raum die die Dimensionen spektraler und Lebensdauer-Informationen bieten. Diese Messverfahren erzielen die quantitative Abbildung mehrerer gekoppelter molekularphysiologischer Reaktionen und zelluläre Komponenten. Die mit dem Mikroskop bearbeiteten experimentelle Themen, umfassen unterschiedliche molekulare Aspekte des neuronalen Wachstums, Differenzierung sowie Degeneration. Wir untersuchen molekulare Mechanismen bei Zelltodprozessen und detoxifizierende Proteinqualitätskontrollsysteme, die der Proteinaggregation bei der Neurodegeneration entgegengesetzt werden. Außerdem bearbeiten wir Signalwege in neuronalem Differentierung/Neuritenwachstum mit anschliessender Synapsenbildung. Damit ist das Mikroskop ein zentrales und unerlässliches Gerät in unserer Forschung.
Publications
- Dynamic conformational changes in the FERM domain of FAK are involved in focal-adhesion behavior during cell spreading and motility. J Cell Sci. 2009;122(Pt 5):656-66
Papusheva E, Mello de Queiroz F, Dalous J, Han Y, Esposito A, Jares-Erijmanxa EA, Jovin TM, Bunt G
(See online at https://doi.org/10.1242/jcs.028738) - One SNARE complex is sufficient for membrane fusion. Nat Struct Mol Biol. 2010;17(3):358-64
van den Bogaart G, Holt MG, Bunt G, Riedel D, Wouters FS, Jahn R
(See online at https://doi.org/10.1038/nsmb.1748)
