Automatisierte Patch clamp Plattform
Final Report Abstract
Die automatisierte Patch clamp Plattform bietet die Möglichkeit, elektrophysiologische Ableitungen von verschiedenen Zelltypen sowohl in der Spannungs- als auch in der Stromklemme mit hoher Messqualität abzuleiten. So konnten mit Unterstützung dieses Geräts in den drei Jahren seit Inbetriebnahme 5 Originalartikel und 3 Abschlussarbeiten fertiggestellt werden. Zudem tragen die Messungen, die auf dem Patchliner durchgeführt werden, zum erfolgreichen Abschluss von insgesamt 9 Drittmittelprojekten bei (darunter BMBF- und DFG-Förderung). In einem großen BMBF-geförderten Projekt soll beispielsweise ein neuartiger und innovativer pharmakologischer Ansatz für die Behandlung von Autoimmun- und neurodegenerativen neurologischen Störungen untersucht werden. Das Ziel des Projekts besteht darin, spezifische Aktivatoren von TREK1-Ionenkanälen zu identifizieren, von denen erwartet wird, dass sie gleichzeitig die Immunzellmigration über die Blut-Hirn-Schranke und den neuronalen Zelltod verhindern. Nachdem 100.000 Substanzen aus einer Bibliothek gescreent wurden, werden mit Unterstützung des Patch Clamp Automaten 22 Hits elektrophysiologisch charakterisiert und validiert. Des Weiteren ist das Gerät in die Bearbeitung von zwei Teilprojekten des SFB/CRC RT-128 (TP B06, B12) und einem DFG-Sachbeihilfe-Projekt eingebunden. In diesen Projekten geht es um die Rolle von neuronalen oder oligodendrozytären Kaliumkanälen in der Pathologie der Multiplen Sklerose. In einem anderen Projekt der FOR2289 wird der Beitrag von endothelialen Kalziumsignalen auf die Neurodegeneration untersucht. Die Nutzung des Patchliners konnte bereits zur Veröffentlichung von 5 Originalartikel (u.a. in dem Journal Sci Transl Med) beitragen. In diesen Studien geht es zum Beispiel um die Relevanz von TASK1 Kanälen in der autoimmunen Neuroinflammation. Ein anderes Projekt hat sich mit der Erstellung eines Computermodells der Elektrophysiologie einer humanen T-Zelle beschäftigt. Die Simulation musste hierfür mit reellen Messdaten gespeist werden. Eine andere Studie hat sich mit der Funktion der Zwei-Poren-Kaliumkanäle TASK2 und TREK1 bei der Differenzierung von murinen Myozyten auseinandergesetzt. Die Einflussnahme der Tau-Tubulinkinase 2 auf den Glutamatrezeptor (GluK2) wurde in einer weiteren Studie beleuchtet. Des Weiteren konnte der neuroprotektive Effekt einer chemischen Substanz (NDP-MSH) bei Glutamattoxizität elektrophysiologisch gezeigt werden. Darüber hinaus laufen derzeit weitere, noch unveröffentlichte Projekte. Darunter ist ein Vorhaben, in dem der Beitrag von calcium-abhängigen Kaliumkanälen auf die Steifheit des Blutgefäßendothels untersucht wird. In Kooperation mit der Universität Würzburg wird außerdem die biophysikalische Funktionsweise des Zwei-Poren-Kaliumkanals TREK näher untersucht.
Publications
- 2015. Murine K2P5.1 Deficiency Has No Impact on Autoimmune Neuroinflammation due to Compensatory K2P3.1- and KV1.3-Dependent Mechanisms. Int J Mol Sci, 16, 16880-16896
Bittner, S., Bobak, N., Hofmann, M. S., Schuhmann, M. K., Ruck, T., Gobel, K., Bruck, W., Wiendl, H. & Meuth, S. G.
(See online at https://doi.org/10.3390/ijms160816880) - 2016. Human T cells in silico: Modelling their electrophysiological behaviour in health and disease. J Theor Biol, 404, 236-250
Ehling, P., Meuth, P., Eichinger, P., Herrmann, A. M., Bittner, S., Pawlowski, M., Pankratz, S., Herty, M., Budde, T. & Meuth, S. G.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2016.06.001) - 2016. Melanocortin-1 receptor activation is neuroprotective in mouse models of neuroinflammatory disease. Sci Transl Med, 8, 362ra146
Mykicki, N., Herrmann, A. M., Schwab, N., Deenen, R., Sparwasser, T., Limmer, A., Wachsmuth, L., Klotz, L., Kohrer, K., Faber, C., Wiendl, H., Luger, T. A., Meuth, S. G. & Loser, K.
(See online at https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aaf8732) - 2016. Tau Tubulin Kinase TTBK2 Sensitivity of Glutamate Receptor GluK2. Cell Physiol Biochem, 39, 1444- 452
Nieding, K., Matschke, V., Meuth, S. G., Lang, F., Seebohm, G. & Strutz-Seebohm, N.
(See online at https://doi.org/10.1159/000447847) - 2016. The potassium channels TASK2 and TREK1 regulate functional differentiation of murine skeletal muscle cells. Am J Physiol Cell Physiol, ajpcell 00363 02015
Afzali, A. M., Ruck, T., Herrmann, A. M., Iking, J., Sommer, C., Kleinschnitz, C., Preusse, C., Stenzel, W., Budde, T., Wiendl, H., Bittner, S. & Meuth, S. G.
(See online at https://doi.org/10.1152/ajpcell.00363.2015)
