Spinning Disk Mikroskop

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431398411

Der wesentliche Antragsgrund ist die Einführung einer neuen LiveCellImaging-Technik, mit der erstmals sehr kleine Ca2+ und 3’,5’-cyclo AMP (cAMP) Signale, sogenannte Ca2+ und cAMP-Nanodomänen detektiert werden können.Diese Ca2+ und cAMP-Nanodomänen werden im neu gegründeten SFB1328 ‘Adenine nucleotides in Immunity and Inflammation’ untersucht; der SFB hat seinen Betrieb am 01.07.2018 aufgenommen. Die Nanodomänen werden in den folgenden Projekten untersucht: A01: Ryanodine receptors and NAADP in T cell biology, A02: Dynamic architecture of Ca2+ microdomains in T cells: disentangling contribution of adenine nucleo-tides, Ca2+ release and Ca2+ entry, A03: Adenine nucleotide-modulated T cell differentiation, effector functions, and plasticity, A05: Functional and structural analysis of the nucleotide-activated ion channel TRPM2, A06: Probing the role of cAMP in T cell-mediated immunosuppression and neuroinflammation und A10: Role of purinergic receptors in brown adipose tissue.Durch das beantragte Spinning Disc Super-resolution System kann die derzeit bei uns verfügbare räumliche Auflösung von ca. 370 nm auf 120 nm vermindert werden; die zeitliche Auflösung wird von derzeit 40 Bildern pro Sekunde (fps) auf ca. 100 fps ansteigen. Unsere Hypothese ist, dass Ca2+ Nanodomänen kleine Gruppen unterschiedlicher Ionenkanäle, Ca2+ Pumpen sowie Ca2+ bindende Proteine enthalten. Bisher konnten diese Nanodomänen nicht im LiveCellImaging-Modus dargestellt werden. Durch die Kombination des neuen Spinning Disc Super-resolution Systems mit den relevanten Knock-out Modellen, z.B. Ryr1-/- or Orai1-/- T-Zellen, oder Ca2+ Kanal-GECO-Konstrukten, die im SFB1328 vorhanden sind oder derzeit konstruiert werden, wollen wir die Ca2+ Nanodomänen in elektrisch nicht-erregbaren Zellen erstmals charakterisieren.Diese Arbeiten sind nur mit der Leistungsklasse des hier beantragten Spinning Disc Super-resolution Systems möglich; daher sind die Auswahl sowie der hohe Preis aus unserer Sicht gerechtfertigt.Fünf Arbeitsgruppen sowie die University Medical Center Hamburg-Eppendorf Microscopy Imaging Facility sind die Antragsteller. Alle Projekte werden im SFB1328 gefördert:1. High-resolution imaging of Ca2+ nano and microdomains in leukocytes, with special emphasis on NAADP forming enzymes and NAADP binding proteins.2. High-resolution imaging of Ca2+ nano- and microdomains in leukocytes, with special emphasis on purinergic receptors/ion channels (P2Y, P2X).3. High-resolution imaging of Ca2+ nano- and microdomains, and induction of fluorescent cytokine reporters in T cells deficient in receptors for adenine nucleotides4. High-resolution imaging of cAMP nano- and microdomains5. Role of adenine nucleotides and purinergic receptors in adipose tissues6. Imaging dynamic processes within intra and extra cellular nano domains by mean of super resolution light microscopy

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Spinning Disk Mikroskop
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Universität Hamburg
• Leiter: Professor Dr. Andreas H. Guse