Sonderprojekte zwischen Bayern und Florida
Biomedizinische Physik
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Miller School of Medicine
University of Miami
Mechanical activation of beta2 integrin
Beta2 Integrine wurden wegen ihrer hohen Bedeutung in immunologischen, entzündlichen und krebsartigen Erkrankungen als Modellsystem gewählt, die Struktur-Funktion-Beziehung von Integrinen zu erforschen. Wir werden in unseren Versuchen die zelluläre Antwort von K562 Zellen, dh. deren verändertes mechanisches Verhalten auf äußerlich applizierte Kräfte an beta2 Integrinen bestimmen. Mit Hilfe der Magnetometrie und mittels Antikörper-(IB4, 24, 107)-beschichteter, magnetischer Kugeln in der Größe zwischen 0,1 und 4,5 µm Durchmesser und in Gegenwart von Mn++, Ca++ und Mg++ Ionen werden wir die Aktivität von beta2 Integrinen mechanisch sowie die mechano-(bio)chemische Signaltransduktion per Western Blot und spezifischer Phosphotyrosin-Antikörper (gegen src und CAS) bestimmen.
Abschlussbericht
Die Experimente wurden im Magnetometer mit monoklonalen Antikörper (IB4)-beschichteten Kugeln von 4,5 µm ∅ an Integrinrezeptoren CD11b/CD18 von K562 Zellen durchgeführt und im aktivierten (0.5 mM Mn++) und nicht-aktivierten (1 mM Ca++/Mg++) Zustand geprüft. Unter beiden Bedingungen kam es zur Kugel-Integrin Anbindung. Danach wurde mit der nanoscale particle tracking Methode und IB4-beschichteten Kugeln deren Bewegung untersucht. Das Ergebnis dieser Beobachtung gab Aufschluß über die Art der Kugelanbindung an den Intergrinrezeptor und über das Aktinzytoskelett. Im Einzelen konnte gezeigt werden, dass i) die Kugelbewegung persistent ist und sie vom Aktinzytoskelett abhängt und ii) die beschichteten Kugeln im aktivierten Zustand eine geringere diffusive Bewegung (gerichtere Bewegung) als im nicht-aktivierten Zustand zeigen. In weiteren Versuchen soll herausgefunden werden, welchen Einfluss die Kugelanbindung an Integrin hat und wie sich das in der zellulären biochemischen Signalgebung zeigt. Dies soll mittels Western Blot Methode bestimmt werden.