Lebendzell Spinning Disk Konfokal- und Weitfeld Imaging System mit FRAP/PA-Einheit
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In den vergangen drei Jahren wurde das Gerät im Wesentlichen von drei Gruppen für ihre Forschungsvorhaben genutzt. AG Meyer, Projekt 1: Regulation des endolysosomalen Transports durch VCP/p97 und Beeinträchtigung durch krankheitsassoziierte Mutationen in VCP/p97. Mutationen in der AAA+-ATPase Valosin-containing protein (VCP)/p97 lösen eine degenerative Krankheit aus, die unter anderem durch Myopathie und Demenz gekennzeichnet ist. Wir konnten im Vorfeld feststellen, dass p97 den endosomalen Faktor Caveolin bindet und dass diese Bindung durch Mutationen in p97 beeinträchtigt ist. Mit Hilfe des bewilligten Mikroskops konnten wir zeigen, dass p97 den endosomalen Transport von Caveolin zum Lysosom steuert und dass dieser Prozess durch krankheits-assoziierte Mutationen in p97 gestört ist. Weiterhin konnten wir zeigen, dass der p97-vermittelte Transport durch posttranslationale Modifikation der N-terminalen Region von Caveolin reguliert wird. Dieser Arbeiten decken einerseits eine neue Komponente des endosomalen Transport auf und deuten andererseits auf einen wichtigen Aspekt in der Pathogenese einer degenerativen Erkrankung hin. AG Meyer, Projekt 2: Zellzykluskontrolle durch p97. In diesem Projekt wurden mit Hilfe des Mikroskops die zellulären Auswirkungen von p97- Hemmung und seiner spezifischen Protein-Kofaktoren auf verschiedene Aspekte der Zellzyklus- Kontrolle untersucht. Einerseits konnten im Rahmen einer Kollaboration feststellt werden, dass p97 mit seinen Kofaktoren p47 und p37 die Assoziation der mitotischen Kinase Aurora A mit dem Zentrosom steuert und damit die korrekte Segregation der Chromosomen in der Mitose reguliert. Anderseits konnten wurde aufgedeckt, dass p97 mit seinem Ufd1-Npl4 Kofaktor den G2/M Checkpoint sichert, indem es die Degradation von CDC25A nach Schädigung der DNA vermittelt. p97 hat somit für die Chromosomen-Stabilität mindestens zwei Funktionen: die Übertragung von DNA-Schäden in die Mitose zu verhindern und direkt die Chromosomen-Segregation in der Mitose zu steuern. AG Nalbant: Rolle des Formin Proteins FHOD1 in Organisation von Stress-Fasern. Proteine der Formin-Familie regulieren die Dynamik des Aktin-Zytoskeletts im Allgemeinen durch Stimulation der Polymerisation von Aktin-Fasern. In diesem Projekt konnte für den Fall des Formins FHOD1 jedoch durch TIRF- und Konfokal-Mikroskopie festgestellt werden, dass FHOD1 aus Aktin aufgebaute Stressfasern bündelt und spezifische Lokalisation an den Kappen der Fasern stabilisiert. Die Arbeit deckt die neuartigen Funktion eines zentralen Faktors für die lokales Organisation und Dynamik von Stressfasern auf, die für zelluläre Motilität wichtig ist. AG Ehrmann: In diesem Projekt wird die zelluläre Rolle der humanen Serin-Protease Htra1 bei Morbus Alzheimer untersucht. Gemessen wird die Dynamik von Amyloid-Fibrillen in Kulturzellen und im zellfreien System durch Konfokal- und TIRF-Mikroskopie.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Endolysosomal sorting of ubiquitinated caveolin-1 is regulated by VCP/p97 and UBXD1 and impaired by VCP disease mutations. Nat. Cell Biol. 2011; 13(9): 1116-23
Ritz D, Vuk M, Kirchner P, Bug M, Schütz S, Hayer A, Bremer S, Lusk C, Baloh RH, Lee H, Glatter T, Gstaiger M, Aebersold R, Weihl CC, Meyer H
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The UBXN-2/p37/p47 adaptors of CDC-48/p97 regulate mitosis by limiting the centrosomal recruitment of Aurora A. J Cell Biol. 2013; 201(4):559-75
Kress E, Schwager F, Holtackers R, Seiler J, Prodon F, Zanin E, Eiteneuer A, Toya M, Sugimoto A, Meyer H, Meraldi P, Gotta M
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Ubiquitination of the N-terminal region of caveolin-1 regulates endosomal sorting by VCP/p97. J Biol Chem. 2013, 288(10):7363-72
Kirchner P, Bug M, Meyer H
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FHOD1 regulates stress fiber organization by controlling the dynamics of transverse arcs and dorsal fibers. J Cell Sci. 2014; 127:1379-93
Schulze N, Graessl M, Blancke Soares A, Geyer M, Dehmelt L, Nalbant P
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The p97-Ufd1-Npl4 ATPase complex ensures robustness of the G2/M checkpoint by facilitating CDC25A degradation. Cell Cycle. 2014; 13(6):919-27
Riemer A, Dobrynin G, Dressler A, Bremer S, Soni A, Iliakis G, Meyer H
