Untersuchung von nanoskaliger polarisierter Ras Protein Verteilung als Verursacher von Krebs-Stammzelleneigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Eggeling
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Biophysik ; Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432186367

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Motivation dieses Projekts war auf dem Gebiet der Krebsforschung, um molekulare Mechanismen zu untersuchen, die neue Wege für optimierte Therapien aufzeigen können. Arzneimittelsuche im Bereich der Krebstherapie legen derzeit einen großen Fokus auf das Protein Ras. Es verdient schon seit 30 Jahren Aufmerksamkeit in diesem Forschungsbereich. In unserem Projekt planten wir ein vertieftes Verständnis aufzubauen, was Ras so speziell macht, dass es mutiert in 30% aller Krebsvarianten auftaucht, verbreitete Varianten wie Darmund Lungenkrebs eingeschlossen. Wir interessierten uns für die Rolle, die Ras bei der abweichenden Zelldifferenzierung spielt, welche eindeutig mit der Stärke der Krebserkrankung korreliert. Unserer Ansatz war neu im Vergleich zu den üblichen Forschungsansätzen zur Untersuchung der krebsbedingten Zellwucherung. Unter dem Einsatz fortgeschrittener Mikroskopiemethoden wie die superauflösende Fluoreszenz-Mikroskopie und -Spektroskopie haben wir untersucht, wie Ras die Zellorganisation in Zellen kontrolliert. Unsere Arbeiten werden daher einen großen Einfluß auf das Verständnis der Biologie des Ras-Proteins als auch anderer krebsassoziierter Proteine haben. Vor allem haben wir aber auch technologische Mikroskopieverbesserungen vorangetrieben, um die Membranorganisation in polarisierten Zellen zu untersuchen. Zudem haben unsere wissenschaftlichen Ergebnisse neue Experimente auf dem Gebiet der Organisation und Rolle von ras Proteinen im zellulären Cilium geführt, welche zu neuen bereits eingereichten Anträgen der Projektpartner geführt hat.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• International Conference on the Bioscience of Lipids (ICBL) – Poster: Fluorescence microscopy studies of polarized cells - 12-15 October 2021 – Utrecht, Netherlands
  Rouzbahani, Y.
  
• Promotion of cancer cell stemness by Ras. Biochemical Society Transactions, 49(1), 467-476.
  Chippalkatti, Rohan & Abankwa, Daniel
  
• FEBS Practical Course on functional imaging of cellular dynamics – Poster and Talk: Advanced microscope studies of the cell polarization instructing activity of Ras proteins - 12- 18 June 2022 – Amsterdam, Netherlands
  Rouzbahani, Y.
  
• A flow-cytometry-based pipeline for the rapid quantification of C2C12 cell differentiation. STAR Protocols, 4(4), 102637.
  Parisi, Bianca; Sünnen, Maxime; Chippalkatti, Rohan & Abankwa, Daniel Kwaku
  
• EMBO workshop on cell polarity and membrane dynamics – Poster: Adaptation of microscopy for studying cell polarization - 21-25 May 2023 – Girona, Spain
  Rouzbahani, Y.
  
• Influence of different surface cleaning methods on STED‐FCS and scanning STED‐FCS calibration measurements. Journal of Microscopy, 296(2), 150-153.
  Koerfer, Agnes; Reina, Francesco & Eggeling, Christian
  
• International Conference on the Bioscience of Lipids (ICBL) – Poster: Adaptation of microscopy for studying cell polarization - 2-5 October 2023 – Palma de Mallorca, Spain
  Rouzbahani, Y.
  
• Leibniz Association PhD Retreat – Poster: Advanced microscopy studies of the cell polarization instructing activity of Ras proteins - 6-8 March 2023, Dornburg, Germany
  Rouzbahani, Y.
  
• Photonics West - Poster: Adaptation of microscopy for studying cell polarization - 28 Jan - 2 Feb 2023 - San Francisco, USA
  Rouzbahani, Y.
  
• Quantitative analysis of peroxisome tracks using a Hidden Markov Model. Scientific Reports, 13(1).
  Svensson, Carl-Magnus; Reglinski, Katharina; Schliebs, Wolfgang; Erdmann, Ralf; Eggeling, Christian & Figge, Marc Thilo
  
• Effects and avoidance of photoconversion-induced artifacts in confocal and STED microscopy. Nature Methods, 21(7), 1171-1174.
  Dasgupta, Anindita; Koerfer, Agnes; Kokot, Boštjan; Urbančič, Iztok; Eggeling, Christian & Carravilla, Pablo
  
• Nanobody-mediated neutralization of candidalysin prevents epithelial damage and inflammatory responses that drive vulvovaginal candidiasis pathogenesis. mBio, 15(3).
  Valentine, Marisa; Rudolph, Paul; Dietschmann, Axel; Tsavou, Antzela; Mogavero, Selene; Lee, Sejeong; Priest, Emily L.; Zhurgenbayeva, Gaukhar; Jablonowski, Nadja; Timme, Sandra; Eggeling, Christian; Allert, Stefanie; Dolk, Edward; Naglik, Julian R.; Figge, Marc T.; Gresnigt, Mark S. & Hube, Bernhard
  
• Neural network informed photon filtering reduces fluorescence correlation spectroscopy artifacts. Biophysical Journal, 123(6), 745-755.
  Seltmann, Alva; Carravilla, Pablo; Reglinski, Katharina; Eggeling, Christian & Waithe, Dominic
  
• RAS isoform specific activities are disrupted by disease associated mutations during cell differentiation. European Journal of Cell Biology, 103(2), 151425.
  Chippalkatti, Rohan; Parisi, Bianca; Kouzi, Farah; Laurini, Christina; Ben, Fredj Nesrine & Abankwa, Daniel Kwaku