Vollautomatisches konfokales Fluoreszenzmikroskop
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Folgende 5 laufende oder geplante Projekte wurden bei Beantragung des Gerätes angegeben: 1. Dreidimensionale Analyse des molekularen Mechanismus der T-Killerzellfunktion 2. Korrelation von Ca2+ Signalen mit T-Zell-Aktivierung, -Apoptose und -Toleranz über immunologisch relevante Zeiträume bis zu 2 Tagen. 3. Dreidimensionale Analyse der Interaktion von immunologischer Synapse und Mitochondrien 4. Die Rolle von ORAI1 für die T-Zellaktivierung nach Formation der immunologischen Synapse 5. Untersuchung des axonalen Transports in Nervenzellen und des natürlichen Turnovers von Vesikeln. Ergebnisse: 1. Wir haben mit Hilfe des Cell Observers die Funktion verschiedener SNARE Proteine (Vti1b und Sytnaxin7) für den Transport und die Freisetzung lytischer Vesikel an der immunologischen Synapse zwischen menschlichen T-Killerzellen und antigen-präsentierenden Zellen aufgeklärt. Dabei haben wir unter anderem einen neuartigen Mechanismus der „Paarung“ zweier Vesikeltypen entdeckt, die notwendig für die Akkumulation lytischer Vesikel an der immunologischen Synapse sowie deren Freisetzung ist. Vti1b ist dabei in die „Paarung“ involviert. Der Cell Observer hat es uns u.a. ermöglicht, die Kinetik von 2 Vesikelpopulationen während der Bildung der immunologischen Synapse in Echtzeit zu analysieren. 2. Wir haben alle wesentlichen technischen Probleme der Langzeitmessungen von Ca2+ Signalen in T-Zellen gelöst, so dass wir dabei sind, die Signale jetzt mit T-Zell-Aktivierung, -Apoptose und –Toleranz zu korrelieren. 3. Wir haben die Interaktion von Mitochondrien und der immunologischen Synapse in 3D untersucht. Dabei haben wir lokale Ca2+ Signale an der immunologischen Synapse mit der Mitochondrientranslokation und deren Funktion bei der Ca2+ Homöostase korreliert. Wir haben die Einflüsse verschiedener Ca2+ Transporter auf Ca2+ Mikrodomänen analysiert. 4. Ferner haben wir die Lokalisation von ORAI1 an der immunologischen Synapse quantifiziert sowie untersucht, wie ORAI1, Ca2+ ATPasen und Mitochondrien zusammenwirken und die lokalen Ca2+ Signalen an der immunologischen Synapse kontrollieren. 5. Wir sind hier noch dabei, die technischen Probleme der benötigten Fluorophore zu lösen. Bislang ermöglicht das zu starke Bleaching der Fluoreszenzproteine noch keine Langzeitmessungen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Morphological changes of T cells following formation of immunological synapse modulate intracellular calcium signals. Cell Calcium 45, 109-122 (2009)
Quintana A, Kummerow C, Junker C, Becherer U, Hoth M
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Calcium microdomains at the immunological synapse: how ORAI channels, mitochondria and calcium pumps generate local calcium signals for efficient T-cell activation. EMBO J [Epub ahead of print] (2011)
Quintana A, Pasche M, Junker C, Al-Ansary D, Rieger H, Kummerow C, Nuñez L, Villalobos C, Meraner P, Becherer U, Rettig J, Niemeyer BA, Hoth M
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Docking of lytic granules at the immunological synapse in human CTL requires Vti1b-dependent pairing with TCR endosomes. J Immunol 186, 6894-6904 (2011)
Qu B, Pattu V, Junker C, Schwarz EC, Marshall M, Matti U, Becherer U, Bhat S, Kummerow K, Neumann F, Pfreundschuh M, Rieger H, Rettig J, Hoth M
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Syntaxin is required for lytic granule release from cytotoxic T lymphocytes. Traffic 12, 890-901 (2011)
Pattu V, Qu B, Marshall M, Becherer U, Junker C, Schwarz EC, Matti U, Schwarz EC, Krause E, Hoth M, Rettig J
