Zellbiochemie
Bestimmung der metabolischen Reprogrammierung bei der Tumorentstehung
PI: Prof. Dr. Peter Rehling, Institut für Zellbiochemie, Universitätsmedizin Göttingen
In Tumorzellen erfolgt eine metabolische Umstellung. Die oxidative Phosphorylierung in den Mitochondrien wird reduziert und der Energiebedarf der Zelle primär durch Glykolyse gedeckt. Therapieansätze nutzen diese Umstellung, indem Inhibitoren der Glykolyse zur Behandlung eingesetzt werden. Der Kollegiat soll in Zellkultur- und Gewebe ausgewählter Tumormodelle die oxidative Phosphorylierung und glykolytische Aktivität in Echtzeit messen (real time respirometry). Dazu steht ein Seahorse Analyzer zur Verfügung, der zusätzlich die Injektion von verschiedenen Chemotherapeutika während der Messung erlaubt.
Darüber hinaus soll die Aktivität einzelner Atmungskettenkomplexe und die Ausbildung von Superkomplexen mit Hilfe von Blauer Nativer Gelelektrophorese (in Gel Enzym-Aktivitätsmessungen und Western Blot Analysen) bestimmt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Einblick in die massenspektrometrische Analytik zu gewinnen, zur Identifizierung von Proteinen und posttranslationaler Modifikationen.
Modellsysteme und Methoden, die ein Kollegiat in der Abteilung verwenden kann:
- Analyse mitochondrialer metabolischer Enzyme und Enzymkomplexe
- Quantitative Apoptose- und Autophagocytose-Bestimmung
- Real time respirometry und glykolytische Aktivitätsmessungen (Seahorse)
- LC-MS-MS MALDI Massenspektrometrie
Publikationen
Dudek, J., Cheng, I.F., Balleininger, M., Vaz, F.M., Streckfuss-Bömeke, K., Hübscher, D., Vukotic, M., Wanders, R.J., Rehling, P., Guan, K. (2013), Cardiolipin deficiency affects respiratory chain function and organization in an induced pluripotent stem cell model of Barth syndrome. Stem Cell Res. 11 , 806-819.
Vukotic, M., Oeljeklaus, S., Wiese, S., Vögtle, F.N., Meisinger, C., Meyer, H.E., Zieseniss, A., Katschinski, D.M., Jans, D.C., Jakobs, S., Warscheid, B., Rehling, P., Deckers, M. (2012), Rcf1 Mediates Cytochrome Oxidase Assembly and Respirasome Formation, Revealing Heterogeneity of the Enzyme Complex. Cell Metab. 15 (3) , 336-347.
Mick, D. U., Dennerlein, S., Wiese, H, Reinhold, R., Pacheu-Grau, D., Lorenzi, I., Sasarman, F., Weraarpachai, W., Shoubridge, E. A., Warscheid, B. and Rehling, P. (2012), MITRAC Links Mitochondrial Protein Translocation to Respiratory-Chain Assembly and Translational Regulation. Cell 151 , 1528–1541.
PI: Nuno Raimundo, Ph. D., Institut für Zellbiochemie der Universitätsmedizin Göttingen
Der Kollegiat soll quantitative Messungen zur Apoptose und Autophagie in ausgewählten Zellen und Geweben durchführen. Der Kollegiat wird die Aktivität der Caspase-3/7 mit Hilfe von Fluoreszenz unter basalen und induzierten Bedingungen bestimmen. Diese Messungen werden durch immunologische Testverfahren ergänzt werden zur Bestimmung der über- und untergeordneten Caspasen und ihres Aktivitätszustandes.
Im Hinblick auf die Autophagie soll das Methodenspektrum die Analyse der Autophagosomen-Bildung und der lysosomalen Aktivität beinhalten. Autophagie ist ein essentieller Prozess in allen lebenden Zellen. Tumorzellen setzen autophagocytotische Prozesse besonders zur Repression der Apoptose ein. Ein zentraler Aspekt der Arbeiten ist die Inhibition der Autophagocytose zur Stimulation der Apoptose.
Modellsysteme und Methoden, die ein Kollegiat in der Abteilung verwenden kann:
- Analyse mitochondrialer metabolischer Enzyme und Enzymkomplexe
- Quantitative Apoptose- und Autophagocytose-Bestimmung
- Real time respirometry und glykolytische Aktivitätsmessungen (Seahorse)
- LC-MS-MS MALDI Massenspektrometrie
Publikationen
Nuno Raimundo, Lei Song, Timothy E. Shutt, Sharen E. McKay, Justin Cotney, Min-Xin Guan, Thomas C. Gilliland, David Hohuan, Joseph Santos-Sacchi and Gerald S. Shadel (2012). Mitochondrial stress engages E2F1 apoptotic signaling to cause deafness. Cell 148: 716-72
Nuno Raimundo, Bora E. Baysal, Gerald S. Shadel (2011). Revisiting the TCA cycle: signaling to tumor formation. Trends in Molecular Medicine 17: 641-649
Nuno Raimundo, Sakari Vanharanta, Lauri A. Aaltonen, Iiris Hovatta, Anu Suomalainen (2009). Fumarate hydratase deficiency predisposition to leiomyoma formation involves down-regulation of FOS-JUNB pathway. Oncogene 28: 1261-1273.
Nuno Raimundo, Jouni Ahtinen, Ksenija Fumic, Ivo Baric, Anne M. Remes, Risto Renkonen, Risto Lapatto, Anu Suomalainen (2008). Fumarate hydratase deficiency is associated with reduced cell redox state. Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Basis of Disease 1782: 287-294.