Protein kinase D-regulated extracellular matrix degredation monitored by an optical biosensor



Kollegiaten

Dr. Angelika Hausser

Dr. Claudia Pacholski

 

Mitarbeiter

Stefan Quint

Sandra Barisic

 

Kontaktadresse

Angelika Hausser

Universität Stuttgart

Institut für Zellbiologie und Immunologie

Allmandring 31

70569 Stuttgart

angelika.hausser@izi.uni-stuttgart.de

 

 

Unter der Migration von Zellen versteht man die aktive Fortbewegung einzelner Zellen oder Zellverbände in einem Organismus. Zellmigration ist daher essentiell für physiologische Prozesse wie z.B. Wundheilung oder Immunantwort, sie ist aber auch eine Schlüsseleigenschaft von Tumorzellen, die aus dem Primärtumorgewebe ausbrechen und im weiteren Verlauf verschiedene zelluläre und strukturelle Barrieren durchdringen können. Diese sogenannte Invasion von Tumorzellen stellt einen komplexen Vorgang dar, in dem der kontrollierte lokale Abbau der extrazellulären Matrix durch diese Zellen eine entscheidende Rolle spielt. Die Aufklärung der Signalwege und Proteine, die diese zellulären Vorgänge steuern, ist daher ein wichtiger Beitrag zum Verständnis dieses Prozesses.

Ziel dieses interdisziplinären Gemeinschaftsprojekts ist die Entwicklung einer neuen Methode, mit der die Degradation der extrazellulären Matrix und damit das invasive Potential von Tumorzellen schnell und einfach erfasst werden können. Für diese Fragestellung bietet sich der Einsatz eines optischen Biosensors an. Ein Biosensor besteht aus einer empfindlichen Schicht und einem Signalwandler, der den in der empfindlichen Schicht erhaltenen Effekt in ein messbares Signal umwandelt. Als empfindliche Schicht wird extrazelluläre Matrix (Gelatine) eingesetzt. Der Signalwandler besteht aus einer Goldschicht, dessen Oberflächenplasmonen-resonanz - eine Methode zur Untersuchung von Prozessen an Metall/Luft- bzw. Metall/Flüssigkeit-Grenzfläche - Änderungen des Brechungsindexes bis zu einer Tiefe von einigen 100 nm an der Grenzfläche erfassen kann. Der lokale Abbau der extrazellulären Matrix durch Tumorzellen wird in Echtzeit mit diesem Biosensor detektiert. Unter Verwendung der neuen Methode sollen in einem weiteren Schritt die Signalwege und die molekularen Mechanismen, die die Invasion von Tumorzellen steuern, untersucht werden. Im Besonderen soll dabei die Rolle von Proteinkinasen der D-Familie (PKD) detailliert aufgeklärt werden.

 

Abbildung Hausser Pacholski 

 

 

 

Ausgewählte Publikationen

 

Barisic,S., Nagel,A.C., Franz-Wachtel,M., Macek,B., Preiss,A., Link,G., Maier,D., and Hausser,A. (2011). Phosphorylation of Ser 402 impedes phosphatase activity of slingshot 1. EMBO Rep. in press.

Quint, S.B. and Pacholski, C. (2011). Extraordinary long range order in self-healing non-close packed 2D arrays. Soft Matter 7, 3735-3738.

Peterburs,P., Heering,J., Link,G., Pfizenmaier,K., Olayioye,M.A., and Hausser,A. (2009). Protein kinase D regulates cell migration by direct phosphorylation of the cofilin phosphatase slingshot 1 like. Cancer Res. 69, 5634-5638.

Quint, S.B. and Pacholski, C. (2009). A chemical route to sub-wavelength hole arrays in metallic films. Journal of Materials Chemistry 19, 5906-5908.

Hausser, A. und Pacholski, C. Detektion extrazellulärer Matrixdegradation durch einen Biosensor. Biospektrum 5/2008. Special Zellbiologie.

verantwortlich: Redaktion
Letzte Änderung: 17.05.2011