Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Den Kosmos „Zelle“ erforschen

23.09.2014

Göttinger Wissenschaftler entwickeln neues Verfahren zur Untersuchung zellu- lärer Strukturen mit hochauflösender Bildgebung. Veröffentlicht in der Mai 2014- Ausgabe im Journal of Cell Biology.

Die hochauflösende Mikroskopie hat in den letzten beiden Jahrzehnten an Bedeutung gewonnen. Dabei hinken die Entwicklung neuer Markierungstechniken und Sonden und deren biologische Anwendung meist den technischen Fertigkeiten hinterher.


v.l.: Prof. Dr. Silvio O. Rizzoli, Natalia Revelo, Dr. Dirk Kamin, Sven Truckenbrodt

AG Rizzoli

Prof. Dr. Silvio O. Rizzoli vom Exzellenzcluster und DFG-Forschungszentrum für Mikroskopie im Nanometerbereich und Molekularphysiologie des Gehirns (CNMPB) der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) hat zusammen mit seinem Team ein neues Verfahren zur Markierung von Membranen in Zellen entdeckt.

Es erweitert die Anwendbarkeit hochauflösender Mikroskopie für biologische Präparate und Frage- stellungen. Das Verfahren hilft zu verstehen, wie sich Zellen erneuern, ihre molekularen Bestandteile verteilen und innerhalb der Zelle transportieren. Die neue Methode wurde im Mai 2014 im Journal of Cell Biology veröffentlicht.

Originalpublikation: Revelo NH, Kamin D, Truckenbrodt S, Wong AB, Reuter K, Reisinger E, Moser T, Rizzoli SO (2014) A new probe for super-resolution imaging of membranes elucidates trafficking pathways. J CELL BIOL, 205(4): 591-606.

Alle Zellen müssen ihre Membranen stetig erneuern, um beispielsweise Nährstoffe aufzunehmen, Sekrete abzugeben und Membranproteine auszutauschen. Mehrere Strukturen der Zelle, wie die Plasmamembran, das Endoplasmatische Retikulum, der Golgi Apparat, Endosomen und Vesikel, sind an jedem dieser Prozesse beteiligt. Diese zellulären Strukturen werden auch als „Organellen“ bezeichnet.

Bisher war es kaum möglich, diese Organellen auf ihre Proteine hin zu untersuchen. Das Problem hierbei ist: Sowohl die Membranen, die sich erneuern, als auch die spezifischen Pro- teine desselben Organells müssen gleichzeitig markiert werden. Bislang wurde dafür die Membran des sich erneuernden Organells mit einem Fluorophor markiert und zur selben Zeit die Antikörper der spezifischen Proteine gefärbt. Für die Färbung müssen die Zellen fixiert werden. Allerdings gilt: Fast alle Farbstoffe, die in lebenden Zellen bestmöglich funktionieren, sind nur schlecht fixierbar und gehen während der Antikör- perbehandlung verloren.

Das Forscherteam um Natalia Revelo, Erstautorin der Publikation, hat nun eine Membran-Sonde entwickelt, die dieses Problem umgeht. Die mCLING-(membrane-binding fluorophore-Cysteine-Lysine-Palmitoyl Group) Sonde besteht aus einem kurzen Poly- peptid, das an einen Membrananker und einem Fluorophor gekoppelt ist. Die Studie belegt, dass mCLING eingesetzt werden kann, um die Plasmamembran zu markieren.

Gleichzeitig erlaubt das Verfahren, bestimmte Organellen anhand ihrer spezifischen Proteine zu unterscheiden. Dies gelingt auch, wenn die Organellen dicht beieinander liegen, und kann sogar mit fixierten Zellen und Geweben durchgeführt werden. Mit Hilfe der mCLING Sonde in verschiedenen wichtigen biologischen Modellsystemen konnten die Autoren bereits lange bestehende Fragen im Bereich des Membranrecyclings lösen. Darüber hinaus könnte das mCLING-Verfahren zur Analyse weiterer Prozesse eingesetzt werden, wie zum Beispiel für Untersuchungen zur Struktur und molekularen Organisation isolierter Zellorganellen in vitro oder zur Verteilung von Proteinen auf den Membranen verschiedener Zelltypen.

Prof. Dr. Silvio O. Rizzoli leitet das Institut für Neuro- und Sinnesphysiologie an der Universitätsmedizin Göttingen und ist Mitglied des Göttinger Exzellenzclusters und DFG-Forschungszentrums für Mikroskopie im Nanometerbereich und Molekularphy- siologie des Gehirns (CNMPB). Seine Forschungsschwerpunkte sind die molekularen Prozesse der Signalübertragung zwischen Nervenzellen. Prof. Rizzoli benutzt hoch- auflösende Lichtmikroskopie, um Transport und Funktion von intrazellulären „Bläs- chen“, so genannten Vesikeln, in den Synapsen der Nervenzellen zu verstehen. Für seine Forschungsvorhaben wurde Prof. Rizzoli bereits zum zweiten Mal mit einem hochdotierten Förderpreis der Europäischen Union ausgezeichnet.

WEITERE INFORMATIONEN:
Universitätsmedizin Göttingen, Georg-August-Universität Institut für Neuro- und Sinnesphysiologie
European Neuroscience Institute (ENI) Göttingen Grisebachstraße 5, 37077 Göttingen
Prof. Dr. Silvio Rizzoli, Telefon 0551 / 39-33630 srizzol@gwdg.de

CNMPB – Zentrum für Mikroskopie im Nanometerbereich und Molekularphysiologie des Gehirns Exzellenzcluster 171 – DFG-Forschungszentrum 103
Humboldtallee 23, 37073 Göttingen
Dr. Heike Conrad, Telefon 0551 / 39-7065
heike.conrad@med.uni-goettingen.de www.cnmpb.de

Weitere Informationen:

http://rizoli-lab.de - Arbeitsgruppe Prof. Dr. Silvio O. Rizzoli
http://www.cnmpb.de - Exzellenzcluster und DFG-Forschungszentrum für Mikroskopie im Nanometerbereich und Molekularphysiologie des Gehirns

Dr. Heike Conrad | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen
16.01.2018 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

nachricht Leuchtende Echsen - Knochenbasierte Fluoreszenz bei Chamäleons
15.01.2018 | Staatliche Naturwissenschaftliche Sammlungen Bayerns

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

Im Focus: Wie Metallstrukturen effektiv helfen, Knochen zu heilen

Forscher schaffen neue Generation von Knochenimplantaten

Wissenschaftler am Julius Wolff Institut, dem Berlin-Brandenburger Centrum für Regenerative Therapien und dem Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

2. Hannoverscher Datenschutztag: Neuer Datenschutz im Mai – Viele Unternehmen nicht vorbereitet!

16.01.2018 | Veranstaltungen

Fachtagung analytica conference 2018

15.01.2018 | Veranstaltungen

Tagung „Elektronikkühlung - Wärmemanagement“ vom 06. - 07.03.2018 in Essen

11.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal mit neuem Onlineauftritt - Lösungskompetenz für alle IT-Szenarien

16.01.2018 | Unternehmensmeldung

Die „dunkle“ Seite der Spin-Physik

16.01.2018 | Physik Astronomie

Wetteranomalien verstärken Meereisschwund

16.01.2018 | Geowissenschaften