Dissertationen (eigene und begutachtete):
A. Anderluh:
"Nanoscopic Organization of the Human Serotonin Transporter in Living Cells";
Betreuer/in(nen), Begutachter/in(nen): G. Schütz, G. Pabst;
Institut für Angewandte Physik (E134),
2015;
Rigorosum: 30.09.2015.
Kurzfassung deutsch:
Der Serotonin Transporter (SERT) ist ein präsynaptisch exprimiertes Protein, welches für die Wiederaufnahme des Neurotransmitters Serotonin aus dem synaptischen Spalt verantwortlich ist. Dadurch beendet SERT einerseits die chemische Signalweiterleitung zwischen zwei Neuronen und sorgt andererseits für die Auffüllung der internen Serotonin Lager für die nächste Signalweiterleitung. Im Zuge meiner Dissertation habe ich die nanoskopische Organisation von SERT Komplexen in der Plasmamembran von lebenden Zellen evaluiert. Mittels diverser Einzelmolekül-Mikroskopie Methoden, wie z.B. Einzelmolekül- Helligkeitsanalysen, Single Particle Tracking und hochauflösender Mikroskopie lag mein Fokus hierbei auf dem Oligomerisierungsverhalten und den dabei zugrundeliegenden Mechanismen. Dabei fand ich SERT Agglomerationen von Monomeren bis zumindest Pentamere, die in derselben Zelle koexistieren. Die Komplexe waren in der Plasmamembran über mehrere Minuten stabil, was auf "kinetisches Einfrieren" von bereits andernorts vorgeformten Oligomeren hindeutet. Durch die Evaluierung der Stöchiometrie von gerade exprimierten Transportern im endoplasmatischen Retikulum (ER) konnte ich zeigen, dass SERT Oligomere tatsächlich bereits hier assemblieren und nach ihrer Inserierung in die Plasmamembran in ihrer Komplexgröße fixiert werden. Weitere Untersuchung des dabei zugrundeliegenden Mechanismus zeigte, dass das Phospholipid Phosphoinositol-2-Phosphat (PIP2) verantwortlich für diese Stabilisierung ist. Nach enzymatischem Abbau von PIP2 wurde die Größe der Komplexe signifikant reduziert und sie zeigten stark beschleunigte Interaktionskinetik.
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In einem weiteren Projekt habe ich eine vergleichende Studie über das Diffusionsverhalten von Proteinen im ER und in der Plasmamembran realisiert. Mittels einer SERT Mutante, welche im ER zurückgehalten wurde, konnte ich deutlich unterschiedliche Proteindynamiken im ER im Vergleich zu SERT an der Plasmamembran zeigen.
Im letzten Projekt dieser Dissertation habe ich mittels hochauflösender Mikroskopie die nanoskopische Verteilung von SERT in fixierten Zellen untersucht. Hierbei fand ich SERT in spezifischen Clustern vorliegend, die durch proteinarme Regionen voneinander getrennt sind. Erste Ergebnisse von primären Neuronen deuten auch für endogenen SERT auf ein spezifisches Verteilungsmuster entlang des Axons hin
Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universität Wien.