AG Molekulare Neurobiochemie - Ruhr

AG Molekulare Neurobiochemie Ras Signaltransduk/on im Nervensystem Rolf Heumann
([email protected])
v.o.l.: Panagiotis A., Hendrik S., Fabian R.,
Veena N. P., Rolf H., Sabine L., Sebastian N.
Die angegebenen Themen der Bachelorarbeiten repräsen/eren auch weitgehend die derzei/gen Forschungsthemen der Arbeitsgruppe! 1
Themen für mögliche Bachelor-‐Arbeiten im WiSe 14-‐15 bzw. SoSe 15 Sebas/an Neumann (Sebas/[email protected]): 1) Erzeugung von membrangängigen Proteinen für die neuronale Programmierung Der bei der Programmierung von Zellen benö/gte Transkrip/onsfaktor Sox2 soll als Alterna/ve zu viralen Vektoren als zellpermeables Fusionsprotein erzeugt werden. Verwendete Techniken: Molekularbiologische Methoden zur Klonierung, bakterielle Proteinexpression und-‐Aufreinigung, Zellkultur 2) Verhinderung der neuronalen DegeneraLon durch Unterdrückung eines pro-‐apoptoLschen Kanalproteins in der Plasmamembran Steht eine verringerte Expression des in der Plasmamembran lokalisieren Voltage-‐dependent anion channel (VDAC-‐1) in Zusammenhang mit Neuroprotek/on? Diese Frage soll mit Hilfe von primären Kortex-‐Kulturen aus der Maus beantwortet werden. Verwendete Techniken: Präpara/on und Kul/vierung primärer Kortex-‐Kulturen, quan/ta/ve RT-‐PCR, Mikroskopie, Apoptose-‐Assays. Panagio/s Athanasopoulos (Panagio/[email protected]): 3) IdenLﬁkaLon der pharmakologischen Mechanismen der NeuroprotekLon in Parkinson Modellen Parkinson verursachter Zelltod soll durch LRRK2-‐Muta/on (Familiäres Parkinson-‐Syndrom) oder durch die Verwendung von Chemikalien (6-‐OH Dopamin) in PC12-‐ und SHSY-‐Zellen induziert werden. An diesen Modellsystemen soll gezeigt werden, in wie fern der Zelltod mit Hilfe von neuroprotek/ven Reagenzien verringert werden kann. Verwendete Techniken: Zellkultur, Transfek/on, Mini/Midi-‐Preps, pharmakologische Behandlung von Zellen, SDS-‐PAGE, Western Blot, Apoptose-‐Assays (Cleaved-‐Caspase-‐3, Fragmented Nuclei), Fluoreszenzmikroskopie Veena Nambiar Potheraveedu ([email protected]): 4) CharacterizaLon of split-‐superfolded YFP system by ﬂuorescence and Biophysical measurements We have iden/ﬁed that ﬂuorescent protein superfolded YFP can be split into two halves and that these two halves can recons/tute by itself in cell and in solu/on. However further characteriza/on is needed to conﬁrm this property. Once established, this system oﬀers wide applica/on in biochemical and cell biology research. Plan of work: 1) Cellular recons/tu/on of ﬂuorescence by the newly iden/ﬁed split halves of superfolded YFP. 2) Aﬃnity measurement of the two halves of superfolded YFP by ﬂuorescence measurements and Iso thermal Calorimetry measurements. Methods: Bacterial transforma/on, Isola/on of GST tagged proteins by aﬃnity puriﬁca/on, Secondary cell culture, Fluorescence Microscopy, Fluorescence measurement, ITC measurement. 2
Themen für mögliche Bachelor-‐Arbeiten im WiSe 14-‐15 bzw. SoSe 15 Veena Nambiar Potheraveedu ([email protected]): 5) CharacterizaLon of pro-‐apoptoLc property of two diﬀerent tagged Ras Homologue Enriched in Brain (Rheb) proteins by a compariLve expression studies It has been iden/ﬁed that small tagged Rheb (Myc, Flag) displays a pro-‐growth property, however huge tagged (GFP or sfYFP) Rheb displays a pro-‐apopto/c property. Whether the diﬀerence in expression of these two proteins is the main factor that decides the apoptosis inducing property is to be determined. For this the expression of the two proteins with respect to the apopto/c property will be compared. Further the apoptosis will be characterized by direct cell count and Cleaved-‐Caspase 3 detec/on. Methods: Secondary cell culture, Transfec/on, SDS-‐PAGE and Western Blot, Fluorescence Microscopy Fabian Raudzus ([email protected]): 6) Herstellung von induzierten dopaminergen Neuronen (iDANs) zur Zellersatztherapie bei Morbus Parkinson Zur Zellersatztherapie sollen Fibroblasten von Menschen mit und ohne Parkinson mit Hilfe der Yamanaka-‐Faktoren (Nobelpreis für Medizin 2012!) zu induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs) reprogrammiert und anschließend durch die Verwendung von small moleculs zu iDANs programmiert werden. Verwendete Techniken: Kul/vierung humaner dermaler Fibroblasten von Parkinson-‐Pa/enten, Transfek/on, Immunﬂuoreszenz, Fluoreszenzmikroskopie, Diﬀerenzierung von Zellen 7) Ist eine epigeneLsche Behandlung von Parkinson möglich? Um den Verlust von dopaminergen Neuronen bei zu kompensieren, soll eine gentechnikfreie Zellersatztherapie etabliert werden, die auf der direkten Konver/erung von Fibroblasten zu dopaminergen Neuronen mit Hilfe von zellpermeablen Transkrip/onsfaktoren beruht. Verwendete Techniken: Bakterielle Expression und Aufreinigung von zellpermeablem Nurr1, SDS-‐PAGE, Western Blot, Rhodamin-‐Markierung, Dualer Luziferase Assay, Fluoreszenzmikroskopie 3
Themen für mögliche Bachelor-‐Arbeiten im WiSe 14-‐15 bzw. SoSe 15 Hendrik Schöneborn ([email protected]): 8) MagneLsche NanoparLkel: Zukund der Parkinson-‐Behandlung? Um Parkinson erfolgreich behandeln zu können, muss dass durch degenerierte Nervenzellen beschädigte neuronale Netzwerk wieder hergestellt werden. In Kombina/on mit Zellersatztherapien sollen funk/onalisierte magne/sche Nanopar/kel durch Anlegen eines magne/schen Feldes Faserwachstum in den Nervenzellen generieren. Das gerichtete Faserwachstum soll neue Verknüpfungen von Neuronen und entsprechendes „netzwerken“ ermöglichen. Verwendete Techniken: Funk/onalisierung von magne/schen Nanopar/keln, Mikroinjek/on, Immunﬂuoreszenz, Fluoreszenzmikroskopie 9) Morbus Parkinson: Direkte KonverLerung von Astrozyten zu dopaminergen Neuronen mifels transduzierbarer Proteine Morbus Parkinson ist durch die Degenera/on von dopaminergen Neuronen charakterisiert. Für Zellersatztherapien sollen Astrozyten zu dopaminergen Neuronen durch membrangängige neuronale Proteine direkt konver/ert werden. Verwendete Techniken: Bakterielle Expression und Aufreinigung von membrangängigen neuronalen Proteinen, SDS-‐PAGE, Western Blot, Rhodamin-‐Markierung, Immunﬂuoreszenz, Fluoreszenzmikroskopie 4