Inverses konfokales Laserscanning-Mikroskop
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das LSM710 wurde für verschiedene und z. T. von der DFG finanzierte Forschungsarbeiten eingesetzt. Die Expression des Proteins DJ-1, welches vom Park7-Gen exprimiert wird, wurde im Pankreas von Mäusen nachgewiesen. Zudem konnte die Betazellmasse im Pankreas von DJ-1 defizienten Mäusen während des Alterns und nach einer fettreichen Diät bestimmt werden. Hierzu wurden die Betazellen immunhistochemisch in Kryoschnitten vom Maus-Pankreas mit Hilfe von Anti-Insulin Antikörpern angefärbt. Nach dem das Pankreas über Einzelaufnahmen eingescannt worden war, wurden diese zu einem Bild zusammengesetzt. Schließlich wurden Schnitte durch das gesamte Pankreas von DJ-1 defizienten Mäusen und Kontrolltieren in Bezug auf die Betazellmasse miteinander verglichen. Es wurde herausgefunden, dass DJ-1 für eine normale Betazellmasse während des Alterns oder nach einer fettreichen Diät notwendig ist. Neben diesem Projekt wurde auch das Pankreasgewebe eines menschlichen Insulinoms bei einem Patienten untersucht, der während sportlicher Aktivität unterzuckerte aufgrund zu hoher Plasmainsulinspiegel. Es konnte gezeigt werden, dass die Insulinomzellen dieses Patienten den Monocarboxylattransporter-1 (MCT-1) exprimieren. Da MCT-1 Lactat als Energieträger in die Zellen transportiert, lag der Schluss nahe, dass die Expression von MCT-1 der Grund für die Unterzuckerung nach sportlicher Aktivität war, bei der Milchsäure verstärkt auftritt. Dieser Schluss wurde dadurch bekräftigt, dass die chirurgische Entfernung des MCT-1 exprimierenden Insulinoms zu einer Genesung des Patienten führte. Neben der Bildgebung von Langerhans-Inseln des adulten Pankreas wurden auch Blut- und Lymphgefäße in embryonalen Geweben dargestellt. So konnte mit Hilfe des LSM710 gezeigt werden, dass sich Lymphgefäße mittels Mechanotransduktion vergrößern. Die Lymphgefäß-Endothelzellen werden nämlich bei einer Anreicherung von interstitieller Flüssigkeit gestreckt, da sie mittels Integrine an einer extrazellulären Matrix (ECM) angeheftet sind, die vermutlich bei einem erhöhten interstitiellen Druck anschwillt. Das Strecken der Lymphgefäß-Endothelzellen führt Integrin-vermittelt zu einer verstärkten Aktivierung von Vascular Endothelial Growth Factor Receptor-3 (VEGFR-3), was zu einer verstärkten Proliferation der Lymphgefäß-Endothelzellen führt. Auch konnte gezeigt werden, dass ein Strecken von humanen Lymphgefäß-Endothelzellen dazu führt, dass die Tyrosin-Phosphorylierung des VEGFR-3 und auch die Zellproliferation zunehmen. Sowohl die Zell-basierten als auch die Embryo-basierten Experimente wurden nach Immuncytochemie bzw. Immunhistochemie mit Hilfe des LSM710 untersucht. Schließlich konnten auch die intersomitischen Blutgefäße in Mausembryos mit Hilfe des LSM710 dargestellt werden, nachdem die Blutgefäße der Embryos "whole-mount" angefärbt worden waren. Durch Injektion von Small molecules konnten das Wachstum dieser Blutgefäße sowie die Bildung der dorsalen Aorten in den Mausembryos verändert werden. Zusätzlich zu den konfokalmikroskopischen Arbeiten an tierischen und menschlichen Zellen sowie an Mausgewebe- und Mausembryo-Schnitten wurden ebenfalls Arbeiten an Protozoen, insbesondere an Trichomonas vaginalis, als auch Arbeiten an der Fruchtfliege mit Hilfe des LSM710 durchgeführt. Bei letzterem Modellorganismus wurde insbesondere die Entwicklung neuromuskulärer Verbindungen (neuromuscular junctions) mit Hilfe von Fluoreszenz markierten Proteinen in Drosophila-Mutanten analysiert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Electrostatic cell-surface repulsion initiates lumen formation in developing blood vessels. Curr Biol. 20 (22): 2003-9 (2010)
Strilić B, Eglinger J, Krieg M, Zeeb M, Axnick J, Babál P, Müller DJ, Lammert E
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CCBE1 is essential for mammalian lymphatic vascular development and enhances the lymphangiogenic effect of vascular endothelial growth factor-C in vivo. Circ Res. 109(5): 486-91 (2011)
Bos FL, Caunt M, Peterson- Maduro J, Planas-Paz L, Kowalski J, Karpanen T, van Impel A, Tong R, Ernst JA, Korving J, van Es JH, Lammert E, Duckers HJ, Schulte- Merker S
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Age- and diet-dependent requirement of DJ-1 for glucose homeostasis in mice with implications for human type 2 diabetes. J Mol Cell Biol. 4 (4):221-30 (2012)
Jain D, Jain R, Eberhard D, Eglinger J, Bugliani M, Piemonti L, Marchetti P, Lammert E
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Mechanoinduction of lymph vessel expansion. EMBO J 31(4): 788-804 (2012)
Planas-Paz L, Strilić B, Goedecke A, Breier G, Fässler R, Lammert E
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Pharmacological manipulation of blood and lymphatic vascularization in ex vivocultured mouse embryos. Nat Protoc. 7 (11):1970-82 (2012)
Zeeb M, Axnick J, Planas-Paz L, Hartmann T, Strilic B, Lammert E
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Association of exercise-induced hyperinsulinaemic hypoglycaemia with MCT1- expressing insulinoma. Diabetologia. 56 (1):31-5 (2013)
Marquard J, Welters A, Buschmann T, Barthlen W, Vogelgesang S, Klee D, Krausch M, Raffel A, Otter S, Piemonti L, Mayatepek E, Otonkoski T, Lammert E, Meissner T
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Characterization of TtALV2, an essential charged repeat motif protein of the Tetrahymena thermophila membrane skeleton. Eukaryot Cell (2013)
El-Haddad H, Pryzborski JM, Kraft LGK, McFadden GI, Waller RF, Gould SB
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Gould SB: The N-terminal sequences of four major hydrogenosomal proteins are not essential for import into hydrogenosomes of Trichomonas vaginalis. J Eukaryot Microbiol 60:89-9 7 (2013)
Zimorski V, Major P, Hoffmann K, Pereira-Brás X, Martin WF
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The actinbased machinery of Trichomonas vaginalis mediates flagellateamoeboid transition and migration across host tissue. Cell Microbiol (2013)
Kusdian G, Woehle C, Martin W, Gould SB
