Durchflusszytometer (5 Laser)
Final Report Abstract
Das Durchflusszytometer ist seit seiner Inbetriebnahme im Dezember 2015 in die zentrale Serviceeinrichtung für Durchflusszytometrie und Zellsortierung der Universität Konstanz eingebunden und konnte für Forschungsschwerpunkte der Immunologie, Zellbiologie, molekularen Toxikologie, molekularen Genetik und chemischen Biologie erfolgreich eingesetzt werden. Die Verfügbarkeit des State-of-the-Art 5-Laser Durchflusszytometers ist für die Durchführung von Forschungsprojekten des Lehrstuhls für Immunologie unverzichtbar geworden. An dem Lehrstuhl steht unter anderem die Etablierung von Vakzinierungsregimen unter Verwendung von biologisch abbaubaren Polylactid-co-Glycolid(PLGA)-Mikrosphären im Vordergrund. Im Einzelnen hat das Gerät zur Identifizierung und umfassenden Charakterisierung von antigenspezifischen Immunantworten in murinen Tumor- und Infektionsmodellen beigetragen. So konnten beispielsweise mit Hilfe der durchflusszytometrischen Mehrparameter-Analytik Prime-Boost-Vakzinierungsstrategien mit hochkonservierten Peptidantigenen des Influenza-A-Virus etabliert werden, die systemische T-Zell-Antworten in der Lunge transgener Mäuse induzieren. In einem aktuell laufenden Projekt wird nun die Etablierung von speziellen T-Lymphozyten näher charakterisiert. Diese Gedächtniszellen im Gewebe, auch als TRM (tissue resident memory cells) bezeichnet, werden für die therapeutische Anwendung von PLGA-Mikrosphären für Influenza-A-Viren validiert. Der Einsatz des Durchflusszytometers ist hier maßgeblich für die Identifizierung und umfassende Charakterisierung der TRM-T-Zellen in der Lunge und anderen Geweben. In einem weiteren Forschungsschwerpunkt untersucht der Lehrstuhl die Rolle des Immunoproteasoms in der T-Zell-Differenzierung. In verschiedenen Projekten konnten mit Hilfe des Durchflusszytometers die Effekte einer selektiven Immunproteasom-Inhibition auf zellulärer und molekularer Ebene aufgedeckt und beteiligte Signaltransduktionskomponenten in aktivierten T- und B-Lymphozyten identifiziert werden. Das Durchflusszytometer diente dabei unter anderem zum Nachweis von Membranrezeptoren und intrazellulären Zytokinprofilen sowie der Analyse der Signaltransduktion mittels der Phosflow-Technologie. Darüber hinaus untersucht der Lehrstuhl für Immunologie im Tiermodell Mechanismen, die zu einer Unterdrückung des Immunsystems, insbesondere der T-Zell-vermittelten Immunantworten, durch chronischen Stress führen. Als Beispiel seien hier Untersuchungen zum Einfluss von wiederholtem, chronischem Stress auf Vakzine-induzierte T-Zell-Antworten nach Tumorimpfung und T-Zell-vermittelte Überempfindlichkeitsreaktionen der Haut genannt. Durch komplexe, analytische Immunophänotypisierung und zahlreiche funktionelle durchflusszytometrische Analysen, wie der Untersuchung der T-Zell-Aktivierung, Proliferationskapazität und Vitalität, konnten zugrundeliegende Mechanismen einer stressinduzierten Unterdrückung primärer T-Zell-Antworten aufgedeckt werden. In einem aktuellen Projekt der Arbeitsgruppe wird nun versucht, die gewonnenen Ergebnisse auf die Langzeitwirkung durch das immunologische Gedächtnis zu übertragen. Das Durchflusszytometer wird darüber hinaus essentiell für die Durchführung der Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe von Prof. Hauck eingesetzt, die unter anderem die evolutionäre Anpassung des menschlichen Rezeptormoleküls CEACAM3 zur Erkennung von bakteriellen Krankheitserregern erforscht. Durchflusszytometrische Analysen dienen dabei der Quantifizierung bakterieller Adhäsion und rezeptorvermittelter Phagozytose-Prozesse eukaryotischer Zellen sowie dem Nachweis von Fluoreszenz-Reporterproteinen (mKate, dsRed, mCherry). In der Molekularen Toxikologie hat die Arbeitsgruppe um Prof. Bürkle und PD Dr. Aswin Mangerich wichtige Forschungsergebnisse auf dem Gebiet des zellulären DNA-Reparaturproteins PARP-1 erzielt und publiziert. Die Durchflusszytometrie hat dabei einen entscheidenden Beitrag bei der phänotypischen Analyse von Zellzyklusprofilen sowie dem quantitativen und qualitativen Nachweis des Zelltods geleistet. Die Verfügbarkeit des 5-Laser Durchflusszytometers ist auch für die Etablierung komplexer, multiparametrischer Mehrfarbenanalysen unverzichtbar geworden und bildet eine Funktionseinheit mit dem in der Core Facility vorhandenen Hochgeschwindigkeits-Zellsortierer. Hierdurch ist eine erhebliche Entlastung des in der Core Facility bereits vorhandenen und maximal ausgelasteten Zellsortierers möglich. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass durch die Anschaffung eines 5-Laser-18-Farben-Gerätes neue Anwendungsmethoden der Durchflusszytometrie etabliert werden konnten, die von aktuell mehr als 60 Wissenschaftlern aus 14 verschiedenen Forschungsarbeitsgruppen genutzt werden.
Publications
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Immunotherapy of Prostate Carcinoma with biodegradable PLGA Microspheres
Herrmann, Valerie
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Targeting the Immunoproteasome in Health and Disease
Mundt, Sarah
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The chaperones p97 and BAG6 in MHC class Irestricted antigen processing
Bitzer, Annegret
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The STEAP1 262–270 peptide encapsulated into PLGA microspheres elicits strong cytotoxic T cell immunity in HLA‐A*0201 transgenic mice—A new approach to immunotherapy against prostate carcinoma. The Prostate, 76(5), 456-468.
Herrmann, Valerie L.; Wieland, Daniel E.; Legler, Daniel F.; Wittmann, Valentin & Groettrup, Marcus
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Analyzing structure–function relationships of artificial and cancer-associated PARP1 variants by reconstituting TALEN-generated HeLaPARP1knock-out cells. Nucleic Acids Research, gkw859.
Rank, Lisa; Veith, Sebastian; Gwosch, Eva C.; Demgenski, Janine; Ganz, Magdalena; Jongmans, Marjolijn C.; Vogel, Christopher; Fischbach, Arthur; Buerger, Stefanie; Fischer, Jan M.F.; Zubel, Tabea; Stier, Anna; Renner, Christina; Schmalz, Michael; Beneke, Sascha; Groettrup, Marcus; Kuiper, Roland P.; Bürkle, Alexander; Ferrando-May, Elisa & Mangerich, Aswin
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The Tyrosine Kinase Pyk2 Contributes to Complement-Mediated Phagocytosis in Murine Macrophages. Journal of Innate Immunity, 8(5), 437-451.
Paone, Christoph; Rodrigues, Natalie; Ittner, Ella; Santos, Carina; Buntru, Alexander & Hauck, Christof R.
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Chronic stress suppresses anti-tumor TCD8+ responses and tumor regression following cancer immunotherapy in a mouse model of melanoma. Brain, Behavior, and Immunity, 65, 140-149.
Sommershof, Annette; Scheuermann, Lisa; Koerner, Julia & Groettrup, Marcus
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The C-terminal domain of p53 orchestrates the interplay between non-covalent and covalent poly(ADP-ribosyl)ation of p53 by PARP1. Nucleic Acids Research, 46(2), 804-822.
Fischbach, Arthur; Krüger, Annika; Hampp, Stephanie; Assmann, Greta; Rank, Lisa; Hufnagel, Matthias; Stöckl, Martin T.; Fischer, Jan M.F.; Veith, Sebastian; Rossatti, Pascal; Ganz, Magdalena; Ferrando-May, Elisa; Hartwig, Andrea; Hauser, Karin; Wiesmüller, Lisa; Bürkle, Alexander & Mangerich, Aswin
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Immunoproteasome Function in Lymphocyte Activation
Schmidt, Christian
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Immunoproteasome Inhibition Impairs T and B Cell Activation by Restraining ERK Signaling and Proteostasis. Frontiers in Immunology, 9.
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The expression profile of the ubiquitin-like modifier FAT10 in immune cells suggests cell type-specific functions. Immunogenetics, 70(7), 429-438.
Schregle, Richard; Mah, Mei Min; Mueller, Stefanie; Aichem, Annette; Basler, Michael & Groettrup, Marcus
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The influence of immunoproteasome inhibition on development and progression of colon cancer
Körner, Julia
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The Ubiquitin-like Modifier Fat10 in Dendritic Cell Aggresome-like Induced Structures
Schregle, Richard
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A thiochromenone antibiotic derived from the Pseudomonas quinolone signal selectively targets the Gram-negative pathogen Moraxella catarrhalis. Chemical Science, 10(27), 6624-6628.
Szamosvári, Dávid; Schuhmacher, Tamara; Hauck, Christof R. & Böttcher, Thomas
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Adaptation to Host-Specific Bacterial Pathogens Drives Rapid Evolution of a Human Innate Immune Receptor. Current Biology, 29(4), 616-630.e5.
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Clustering of integrin β cytoplasmic domains triggers nascent adhesion formation and reveals a protozoan origin of the integrin-talin interaction. Scientific Reports, 9(1).
Baade, Timo; Paone, Christoph; Baldrich, Adrian & Hauck, Christof R.
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Identification of antibiotic agents directed against gramnegative bacteria by exploiting interspecies communication
Schuhmacher, Tamara
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Immunoproteasome inhibition induces plasma cell apoptosis and preserves kidney allografts by activating the unfolded protein response and suppressing plasma cell survival factors. Kidney International, 95(3), 611-623.
Li, Jun; Koerner, Julia; Basler, Michael; Brunner, Thomas; Kirk, Christopher J. & Groettrup, Marcus
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The mechanisms behind CEACAM3- mediated recognition and uptake of pathogenic bacteria
Adrian, Jonas
