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Projekt
Fortgeschrittenes Konfokales Laser-Scanning Mikroskop mit Live-Imaging Konfiguration
Fachliche Zuordnung
Medizin
Förderung
Förderung in 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 527193870
Das beantragte Gerät soll eine Hochdurchsatz/ Hochresolutionskonfokalmikroskopie ermöglichen, welche notwendig ist für die fortgeschrittene Analyse subzellulärer (patho)physiologischer Prozesse in fixierten Geweben. Die Konfiguration des Gerätes sollte mit einer spektralen Flexibilität von 380-900 nm die Mehrfachmarkierung von 8-10 Proteinen ermöglichen, so dass subzelluläre Prozesse (z.B. Vesikelzuordnungen, Proteasomsubtypen-Identifikationen, subzelluläre Kompartimentierungen, Immunzell Identifikation) aufgelöst werden können. Zum anderen soll die spektrale Flexibilität das Signal-Rausch Verhältnis verbessern, welche in komplexen Organen (Nieren Autofluoreszenz) die Visualisierung niedrig abundanter Proteine erschwert. Eine Auflösung bis c.a. 80-100 nm nach Dekonvolution soll die Visualisierung subzellulärer Prozesse ermöglichen. Das Gerät muss für Lebendzellmikroskopie ausgestattet sein, um subzelluläre Prozesse in vivo mit einer hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung darzustellen. Das Gerät soll eingesetzt werden, um die Entwicklung der Forschungsinitiative „Proteasome-lysosome protein degradation - signaling hub and driver of inflammation“ voranzutreiben, welche zum Ziel hat, die pathomechanistischen Prozesse zu verstehen, die 1) zu einem defekten Proteinabbau führen, und 2) die Konsequenzen dieses defekten Proteinabbaus als Treiber von Inflammationsprozessen. Die in vivo Analyse subzellulärer Prozesse mittels Lebendzellmikroskopie an organo-typischen Maus- und Schweine-Gewebeschnittkulturen der Niere stellt zudem das 3R Projekt des Institutes für Physiologie dar. Die Erforschung dieser Themen ist herausfordernd, da hier neben Hochdurchsatz- Hochresolutionsaufnahmen und Superresolutionsaufnahmen auch „Lebendanalysen“ wie z.B. die Organellenfunktion, Membrandynamiken wie Endozytose und Vesikelabschnürungen, Lysosomenpositionierung und Beweglichkeit, die Analyse der Proteasomlokalisation und Aktivität innerhalb subzellulärer Mikrodomänen, im Mittelpunkt stehen. Die geplanten Experimente stellen hohe zeitliche Anforderungen, die mit der vorhandenen Ausstattung und Mikroskopierzeit nicht erbracht werden können. Das Gerät muss in der Lage sein, diese Spezifikationen simultan zu erfüllen, da nur so die subzelluläre Analyse von Strukturen und Signalen, sowie Zell-Zell Interaktionen realisiert werden können. Dadurch können neue Einblicke in das Zusammenspiel der proteinabbauenden Systeme gewonnen werden und deren Auswirkungen auf die Zellhomöostase und Zell-Zell Kommunikation und auf die Immunantwort ermittelt werden. Das System wird dazu beitragen, 1) die biomedizinische Forschung am UKE zu stärken, 2) die Methoden und Ansätze der physiologischen Grundlagenforschung des Institutes für Physiologie zukunftsfähig zu machen und 3) die innovativen Grundlagen und 3R-Forschungskonzepte umzusetzen.
DFG-Verfahren
Forschungsgroßgeräte
Großgeräte
Fortgeschrittenes Konfokales Laser-Scanning Mikroskop mit Live-Imaging Konfiguration
Gerätegruppe
5090 Spezialmikroskope
Antragstellende Institution
Universität Hamburg
