Mikroskopaufnahmen von Zellen, in denen Aktinfasern des Cytoskeletts gelb und fokale Adhäsionen pink gefärbt sind

Systematische Charakterisierung von Regulationsproteinen des Cytoskeletts

Das Cytoskelett eukaryotischer Zellen ist ein dynamisches Netzwerk verschiedener Proteinfilamente, die kontinuierlich auf- und abgebaut werden. Durch diese Umbauten kann die Zelle ihre Gestalt verändern, sich bewegen und elementare Prozesse wie die Zellteilung oder Zelldifferenzierung lenken. Die Regulation dieser komplexen Umbauprozesse wird durch eine Proteinfamilie gesteuert, deren Charakterisierung bislang wenig fortgeschritten war. Forschende am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und an weiteren Instituten, wie z. B. dem EMBL-EBI in Hinxton (Großbritannien), haben nun erstmals alle 145 Regulationsproteine dieser Familie systematisch charakterisiert und eine Art Protein-Bibliothek erstellt. Die umfangreichen Informationen in der Protein-Bibliothek erlauben eine Analyse der Proteine auf der Systemebene. Auf diese Weise hat die Gruppe von Wissenschaftlern einen neuen Mechanismus entdeckt, der erklärt, wie die räumlich voneinander getrennten Prozesse des Zellvorschubs und der Zellkontraktion mittels fokaler Adhäsionen koordiniert werden. Die Datensammlung und die Protein-Bibliothek werden zukünftig allen Wissenschaftler*innen weltweit zur Verfügung gestellt, wodurch sich konzeptuell neue Forschungsansätze für das Fachgebiet eröffnen. Bild: Mikroskopaufnahmen von Zellen, in denen Aktinfasern des Cytoskeletts gelb und fokale Adhäsionen pink gefärbt sind (Quelle: © Markus Müller, Rocks Lab, MDC)

DOI: 10.1038/s41556-020-0488-x

Termine

  • 19.08.2020 - 20.08.2020

    12th International Conference on Microbiology, Antibiotics and Public Health
    Berlin

  • 26.08.2020 - 27.08.2020

    Young Microbiologists Symposium
    Virtuelles Symposium

  • 26.08.2020

    LAB-SUPPLY Main
    Frankfurt

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Aktuell: Zellbiologie / Zellanalytik

Die Zelle ist die kleinste Organisationseinheit des Lebens. Dieser Erkenntnis geht ein langwieriger Entwicklungsprozess voraus, der sich bis ins 17. Jahrhundert durch die erstmalige Beschreibung von Korkgewebe zurückverfolgen lässt. Spätestens seit der Formulierung der Zelltheorie durch Matthias Schleiden und Theodor Schwann in den Jahren 1838/39 hat sich die Zellbiologie als eigenständige Fachdisziplin etabliert. Eine wesentliche Voraussetzung für das Fortschreiten der Fachdisziplin ist die enge Verknüpfung an die Entwicklung innovativer zellanalytischer Methoden, allen voran der Mikroskopie. Ebenso zahlreich wie die Forschungsgebiete der Zellbiologie sind daher gegenwärtig die verwendeten Methoden der Zellanalytik, beispielsweise die Fluoreszenz- und Laser-Scanning-Mikroskopie, die Durchflusszytometrie oder das Echtzeit-Zell-Tracking. Abseits wichtiger Beiträge für die Grundlagenforschung finden sich zellbiologische Forschungsaktivitäten auch im biomedizinischen Kontext, z. B. bei der Kultivierung von Ersatzgewebe, wieder. Michael Heide und Wieland B. Huttner erläutern die genetischen Grundlagen und Mechanismen der Neocortex- Expansion während der Evolution des Menschen. Ulrich Blache und Martin Ehrbar stellen synthetische Hydrogele als neuartige 3D-Matrix für definierte Gewebemodelle zur Züchtung von künstlichen Ersatzgeweben vor. Johanna Chuchuy und Kollegen präsentieren das von ihnen entwickelte Retina-on-Chip-Modell, indem ein Retina-Organoid mit der Organ-on-a-chip-Technologie kombiniert wird. Hintergrundbild: Pankreas-Gewebe unter dem Rasterelektronenmikroskop, koloriert. © Science Photo Library / Image Source

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