B08 - Lohse
Intrazelluläre cAMP- und cGMP-Kompartimente bei der Zell-Zell-Kommunikation im kardiovaskulären System
M. Lohse
Zusammenfassung
Dieses aus einem ERC-Advanced Grant hervorgehende neue Teilprojekt verfolgt die Hypothese,
dass die intrazellulären Botenstoffe cAMP und cGMP in Zellen nicht gleichmäßig verteilt sind,
sondern dass sie in sehr kleinen, submikroskopischen Domänen lokale Minima und Maxima bilden.
Solche begrenzten Nanodomänen würden erklären, warum z.B. in Herzmuskelzellen mit
insgesamt hohen cAMP-Spiegeln nicht alle cAMP-abhängigen Prozesse kontinuierlich aktiviert sind.
Mit neu zu entwickelnden Sensor-Konstrukten sollen die Größe und die dynamischen Charakteristika
solcher Minima und Maxima vermessen werden.
Diese Experimentesollen in vitro mit isolierten Sensor-Konstrukten beginnen. Dafür werden
cAMP bzw. cGMP-FRET-Sensoren über Linker mit unterschiedlichem, fixen Abstand mit cAMP bzw.
cGMP-generierenden und abbauenden Enzymen verbunden. Als Linker sollen SAH (single alpha helix)-
Domänen und DNA-Origamis Abstände von wenigen nm bis zu mehreren hundert nm erzeugen.
Geeignete Sensoren sollen dann in transfizierten Zellen (HEK-, CHO,-Gefäß- und Herzmuskel) lokale
Minima und Maxima nachweisen. Schließlich soll in Drosophila mit der Expression von Sensor-Konstrukten
in Herzmuskelzellen der Nachweis von Minima und Maxima der cAMP-Konzentration unter physiologischen
Bedingungen gelingen.
Mit Hilfe von Computer-Simulationen sollen die Entstehung und Bedeutung von solchen Nanodomänen
von cAMP und cGMP erklärt werden.
