Konfokales Mikroskopie-System

• Fachliche Zuordnung: Biologische Chemie und Lebensmittelchemie
• Förderung: Förderung in 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 161553250

• Erstellungsjahr: 2013

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 796 „Steuerungsmechanismen mikrobieller Effektoren in Wirtszellen“ werden Themen bearbeitet, die eine hohe zeitliche- und räumliche Auflösung bei der Beobachtung zelluläre Prozesse im Laufe von Infektionsvorgängen erfordern. Dabei werden in den einzelnen Projekten unterschiedliche pflanzliche und tierische Infektionsmodelle bearbeitet. Im Einzelnen wurde die Lokalisierung bakterieller Effektorproteine in Wirtszellen und die daraus folgenden zellulären Veränderungen untersucht. Dies zeigte, dass Vorgänge an der Plasmamembran pflanzlicher Wirtszellen eine zentrale Rolle bei der Effektor-vermittelten Suszeptibilität spielen. Außerdem konnten in vivo Methoden zur Untersuchung von Protein-Protein Interaktionen in Pflanzenzellen etabliert werden. Das Gerät wurde weiterhin genutzt um die Adhäsion, Invasion und Persistenz verschiedener toxigener und nicht-toxigener Stämme von Clostridium diphtheriae in Epithelzelllinien und Makrophagen zu untersuchen. Dabei zeigte sich, dass Toxin-produzierende Stämme niedrigere Invasionsraten in Epithelzellen aufwiesen als nichttoxigene Stämme. Durch Life-Cell Imaging konnte in einem anderen Teilprojekt die Replikation von HSV-1 in reifen dendritischen Zellen und die daraus folgende Verbreitung in permissive Zellen nachgewiesen werden. Neben der Anwendung fortgeschrittener Imaging-Methoden wurden die erhaltenen Bildaten zur Entwicklung semi-automatisierter Bildanalysetechnologien Entwickelt. Neben den Teilprojekten des SFBs wurde das Mikroskop außerdem durch eine Reihe weiterer Forschungsvorhaben am Standort genutzt. Um eine möglichst optimale Zugänglichkeit und Auslastung zu gewährleisten wurde ein online-Buchungssystem für das Gerät aufgesetzt. Die erfolgreiche Nutzung und die starke Auslastung des Gerätes haben dazu geführt, dass ausgehend von den Imaging-Aktivitäten des SFB796 am Standort Erlangen eine Core-Facility (Optical Imaging Center Erlangen, OICE) etabliert wurde, welche die Imaging-Aktivitäten der Forschungsinstitute vor Ort betreuen und weiterentwickeln soll. Seit 2012 ist das Gerät Bestandteil des OICE.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Corynebacterium diphtheriae invasion-associated protein (DIP1281) is involved in cell surface organization, adhesion and internalization in epithelial cells. 2010, BMC Microbiol. 10, 2
  Ott, L., Höller, M., Gerlach, R. G., Hensel, M., Rheinlaender, J., Schäffer, T. E. & Burkovski, A.
  
• Plastidial thioredoxin z interacts with two fructokinase-like proteins in a thiol-dependent manner: evidence for an essential role in chloroplast development in Arabidopsis and Nicotiana benthamiana. 2010, Plant Cell 22(5): 1498-1515
  Arsova B, Hoja U, Wimmelbacher M, Greiner E, Üstün S, Melzer M, Petersen K, Lein W, Börnke F
  
• Strain-specific differences in pili formation and the interaction of Corynebacterium diphtheriae with host cells. 2010, BMC Microbiol. 10, 257
  Ott, L., Höller, M., Rheinlaender, J., Schäffer, T. E., Hensel, M. & Burkovski, A.
  
• VEGF receptor signaling links inflammation and tumorigenesis in colitis-associated cancer. J Exp Med. 2010;207(13):2855-68
  Waldner MJ, Wirtz S, Jefremow A, Warntjen M, Neufert C, Atreya R, Becker C, Weigmann B, Vieth M, Rose-John S, Neurath MF
  
• AtHsp70-15-deficient Arabidopsis plants are characterized by reduced growth, a constitutive cytosolic protein response and enhanced resistance to TuMV. 2011, Plant J 66(6): 983-995
  Jungkunz I, Link K, Vogel F, Voll LM, Sonnewald S, Sonnewald U
  
• Interleukin-35 mediates mucosal immune responses that protect against T-cell-dependent colitis. Gastroenterology. 2011;141(5):1875-86
  Wirtz S, Billmeier U, Mchedlidze T, Blumberg RS, Neurath MF
  
• Measurement of TLR-Induced Macrophage Spreading by Automated Image Analysis: Differential Role of Myd88 and MAPK in Early and Late Responses. 2011, Front Physiol 2: 71
  Wenzel J, Held C, Palmisano R, Teufel S, David JP, Wittenberg T, Lang R
  
• PD Trafficking of Potato Leaf Roll Virus Movement Protein in Arabidopsis Depends on Site-specific Protein Phosphorylation. 2011, Front Plant Sci. Jun 6;2:18
  Link, K., Vogel, F., Sonnewald, U.
  
• The second face of a known player: Arabidopsis silencing suppressor AtXRN4 acts organ-specifically. 2011, New Phytol 189(2): 484-493
  Vogel F, Hofius D, Paulus KE, Jungkunz I, Sonnewald U
  
• A variant of Smurf2 protects mice against colitis-associated colon cancer by inducing transforming growth factor ß signaling. Gastroenterology. 2012;142(5):1183-1194
  Dornhoff H, Becker C, Wirtz S, Strand D, Tenzer S, Rosfa S, Neufert C, Mudter J, Markl J, Siebler J, Neurath MF
  
• Evaluation of invertebrate infection models for pathogenic corynebacteria. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 65, 413-421
  Ott, L., McKenzie, A., Baltazar, A. T., Britting, S., Bischof, A., Burkovski, A. & Hoskisson, P. A.
  
• SseF, a type III effector protein from the mammalian pathogen Salmonella enterica, requires resistance-gene-mediated signalling to activate cell death in the model plant Nicotiana benthamiana. 2012, New Phytol 194(4): 1046-1060
  Üstün S, Muller P, Palmisano R, Hensel M, Bornke F
  
• Approaches to automatic parameter fitting in a microscopy image segmentation pipeline: An exploratory parameter space analysis. 2013, J Pathol Inform 4(Suppl): S5
  Held C, Nattkemper T, Palmisano R, Wittenberg T
  
• Enhancing automated micrograph-based evaluation of LPS-stimulated macrophage spreading. 2013, Cytometry A 83(4): 409-418
  Held C, Wenzel J, Wiesmann V, Palmisano R, Lang R, Wittenberg T
  
• Induction of the NF-Lb signal transduction pathway in response to Corynebacterium diphtheriae infection. 2013, Microbiology 159, 126-135
  Ott, L., Scholz, B., Höller, M., Hasselt, K., Ensser, A. & Burkovski, A.
  
• Interleukin-33-dependent innate lymphoid cells mediate hepatic fibrosis. Immunity. 2013;39(2):357-71
  McHedlidze T, Waldner M, Zopf S, Walker J, Rankin AL, Schuchmann M, Voehringer D, McKenzie AN, Neurath MF, Pflanz S, Wirtz S
  
• The Xanthomonas campestris Type III Effector XopJ Targets the Host Cell Proteasome to Suppress Salicylic-Acid Mediated Plant Defence. 2013, PLoS Pathog 9(6): e1003427
  Üstün S, Bartetzko V, Börnke F
  
• Tumor fibroblast-derived epiregulin promotes growth of colitis-associated neoplasms through ERK. J Clin Invest. 2013;123(4):1428-43
  Neufert C, Becker C, Türeci Ö, Waldner MJ, Backert I, Floh K, Atreya I, Leppkes M, Jefremow A, Vieth M, Schneider-Stock R, Klinger P, Greten FR, Threadgill DW, Sahin U, Neurath MF