@article{FechnerBaumannWalz2013,
  author    = {Fechner, Lennart and Baumann, Otto and Walz, Bernd},
  title     = {Activation of the cyclic AMP pathway promotes serotonin-induced Ca2+ oscillations in salivary glands of the blowfly Calliphora vicina},
  series = {Cell calcium},
  volume    = {53},
  journal   = {Cell calcium},
  number    = {2},
  publisher = {Churchill Livingstone},
  address   = {Edinburgh},
  issn      = {0143-4160},
  doi       = {10.1016/j.ceca.2012.10.004},
  pages     = {94 -- 101},
  year      = {2013},
  abstract  = {Ca2+ and cAMP signalling pathways interact in a complex manner at multiple sites. This crosstalk fine-tunes the spatiotemporal patterns of Ca2+ and cAMP signals. In salivary glands of the blowfly Calliphora vicina fluid secretion is stimulated by serotonin (5-hydroxytryptamine, 5-HT) via activation of two different 5-HT receptors coupled to the InsP(3)/Ca2+ (Cv5-HT2 alpha) or the cAMP pathway (Cv5-HT7), respectively. We have shown recently in permeabilized gland cells that cAMP sensitizes InsP(3)-induced Ca2+ release to InsP(3). Here we study the effects of the CAMP signalling pathway on 5-HT-induced oscillations in transepithelial potential (TEP) and in intracellular [Ca2+]. We show: (1) Blocking the activation of the cAMP pathway by cinanserin suppresses the generation of TEP and Ca2+ oscillations, (2) application of 8-CPT-cAMP in the presence of cinanserin restores 5-HT-induced TEP and Ca2+ oscillations, (3) 8-CPT-cAMP sensitizes the InsP(3)/Ca2+ signalling pathway to 5-HT and the Cv5-HT2 alpha, receptor agonist 5-MeOT, (4) 8-CPT-cAMP induces Ca2+ oscillations in cells loaded with subthreshold concentrations of InsP(3), (5) inhibition of protein kinase A by H-89 abolishes 5-HT-induced TEP and Ca2+ spiking and mimics the effect of cinanserin. These results suggest that activation of the cyclic AMP pathway promotes the generation of 5-HT-induced Ca2+ oscillations in blowfly salivary glands.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Roeser2012,
  author    = {R{\"o}ser, Claudia},
  title     = {Charakterisierung der Serotonin-Rezeptoren in den Speicheldr{\"u}sen von Calliphora vicina},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61486},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die F{\"a}higkeit, mit anderen Zellen zu kommunizieren, ist eine grundlegende Eigenschaft aller lebenden Zellen und essentiell f{\"u}r die normale Funktionsweise vielzelliger Organismen. Die Speicheldr{\"u}sen der Schmeißfliege Calliphora vicina bilden ein ausgezeichnetes physiologisches Modellsystem um zellul{\"a}re Signaltransduktionsprozesse an einem intakten Organ zu untersuchen. Die Speichelsekretion wird dabei hormonell durch das biogene Amin Serotonin (5-Hydroxytryptamin; 5-HT) reguliert. 5-HT aktiviert in den sekretorischen Zellen der Dr{\"u}sen {\"u}ber die Bindung an mindestens zwei membranst{\"a}ndige G-Protein gekoppelte Rezeptoren (GPCR) zwei separate Signalwege, den IP3/Ca2+- und den cAMP-Signalweg. Zur Identifizierung und Charakterisierung der 5-HT-Rezeptoren in den Speicheldr{\"u}sen von Calliphora wurden unter Anwendung verschiedener Klonierungsstrategien zwei cDNAs (Cv5-ht2α und Cv5-ht7) isoliert, die große {\"A}hnlichkeit zu 5-HT2- und 5-HT7-Rezeptoren aus S{\"a}ugetieren aufweisen. Die Hydropathieprofile der abgeleiteten Aminos{\"a}uresequenzen postulieren die f{\"u}r GPCRs charakteristische heptahelikale Architektur. Alle Aminos{\"a}uremotive, die f{\"u}r die Ligandenbindung, die Rezeptoraktivierung und die Kopplung an G-Proteine essentiell sind, liegen konserviert vor. Interessanterweise wurde f{\"u}r den Cv5-HT7-Rezeptor eine zus{\"a}tzliche hydrophobe Dom{\"a}ne im N Terminus vorhergesagt. Die Cv5-HT2α-mRNA liegt in zwei alternativ gespleißten Varianten vor. Mittels RT-PCR-Experimenten konnte die Expression beider Rezeptoren in Gehirn und Speicheldr{\"u}sen adulter Fliegen nachgewiesen werden. Ein Antiserum gegen den Cv5-HT7 Rezeptor markiert in den Speicheldr{\"u}sen die basolaterale Plasmamembran. Die Expression der Rezeptoren in einem heterologen System (HEK 293-Zellen) best{\"a}tigte diese als funktionelle 5-HT Rezeptoren. So f{\"u}hrte die Stimulation mit Serotonin f{\"u}r den Cv5-HT2α zu einer dosis-abh{\"a}ngigen Erh{\"o}hung der intrazellul{\"a}ren Ca2+ Konzentration ([Ca2+]i, EC50 = 24 nM). In Cv5-HT7-exprimierenden Zellen l{\"o}ste 5-HT dosisabh{\"a}ngig (EC50 = 4,1 nM) einen Anstieg der intrazellul{\"a}ren cAMP Konzentration ([cAMP]i) aus. F{\"u}r beide heterolog exprimierten Rezeptoren wurden pharmakologische Profile erstellt. Liganden, die eine Rezeptorsubtyp-spezifische Wirkung vermuten ließen, wurden daraufhin auf ihre Wirkung auf das transepitheliale Potential (TEP) intakter Speicheldr{\"u}senpr{\"a}parate getestet. Drei 5-HT-Rezeptoragonisten: AS 19, R-(+)-Lisurid und 5-Carboxamidotryptamin f{\"u}hrten zu einer cAMP-abh{\"a}ngigen Positivierung des TEP durch eine selektive Aktivierung der 5 HT7-Rezeptoren. Eine selektive Aktivierung des Ca2+-Signalweges durch den Cv5-HT2 Rezeptor ist mit Hilfe von 5-Methoxytryptamin m{\"o}glich. Dagegen konnte Clozapin im TEP als selektiver Cv5-HT7-Rezeptorantagonist best{\"a}tigt werden. Die Kombination eines molekularen Ansatzes mit physiologischen Messungen erm{\"o}glichte somit die Identifikation selektiver Liganden f{\"u}r 5-HT2- bzw. 5-HT7-Rezeptoren aus Calliphora vicina. Dies erm{\"o}glicht zuk{\"u}nftig eine separate Aktivierung der 5-HT-gesteuerten Signalwege und erleichtert dadurch die weitere Erforschung der intrazellul{\"a}ren Signalwege und ihrer Wechselwirkungen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schewe2008,
  author    = {Schewe, Bettina},
  title     = {R{\"a}umliche und zeitliche Aspekte der intrazellul{\"a}ren pH-Regulation in Epithelien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-26879},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2008},
  abstract  = {Die Speicheldr{\"u}sen der Schmeißfliege Calliphora vicina produzieren bei Stimulierung mit dem Neurohormon Serotonin (5-Hydroxytryptamine, 5-HT) einen KCl-reichen Prim{\"a}rspeichel. Der transepitheliale K+-Transport wird durch eine apikal lokalisierte vakuol{\"a}re H+-ATPase (V-ATPase) energetisiert. Stimulierung der Speicheldr{\"u}sen mit 5-HT aktiviert die apikale V-ATPase, die Protonen aus der Zelle in das Dr{\"u}senlumen transportiert. Trotz des ausw{\"a}rts gerichteten Protonentransportes f{\"u}hrt die 5-HT-Stimulierung kurioserweise zu einer intrazellul{\"a}ren Ans{\"a}uerung. Die Ursachen dieser 5-HT-induzierten Ans{\"a}uerung waren unzureichend untersucht. Deshalb war das Ziel dieser Arbeit die Identifikation aller Transporter, die an der intrazellul{\"a}ren pH-(pHi)-Regulation in unstimulierten Speicheldr{\"u}sen von Calliphora vicina beteiligt sind und an der Entstehung und Regulation der 5-HT-induzierten pHi-{\"A}nderungen mitwirken. Von besonderem Interesse war hierbei die funktionelle Mitwirkung der V-ATPase, deren Beteiligung an der pHi-Regulation in tierischen Zellen bisher wenig untersucht war. Wesentliche Ergebnisse dieser Arbeit waren: • Messungen des pHi-Wertes in der unstimulierten Dr{\"u}se zeigten, dass vor allem die V-ATPase und mindestens ein Na+-abh{\"a}ngiger HCO3--Transporter an der Aufrechterhaltung des Ruhe-pHi beteiligt sind. • Zur Wiederherstellung des Ruhe-pHi nach einer intrazellul{\"a}ren Ans{\"a}uerung (NH4Cl-Vorpuls) tragen ebenfalls im Wesentlichen die V-ATPase und mindestens ein Na+-abh{\"a}ngiger HCO3--Transporter bei. Der Na+/H+-Antiporter hat in der unstimulierten Dr{\"u}se keinen messbaren Einfluss auf den Ruhe-pHi. • Die Wiederherstellung des Ruhe-pHi nach einer intrazellul{\"a}ren Alkalisierung (Na-acetat-Vorpuls) ist Cl--abh{\"a}ngig, aber auch unter extremen Bedingungen waren die Zellen noch in der Lage sich vollst{\"a}ndig von einer intrazellull{\"a}ren Alkalisierung zu erholen. Einen entscheidenden Anteil daran hat offenbar die hohe intrazellul{\"a}re Pufferkapazit{\"a}t. • Ein Na+-abh{\"a}ngiger Glutamat-Transporter ist per se kein pHi-regulierender Transporter, seine Aktivit{\"a}t hat jedoch Einfluss auf den Ruhe-pHi in der unstimulierten Speicheldr{\"u}se von Calliphora vicina. • 10 nM 5-HT induzieren in den Calliphora Speicheldr{\"u}sen eine intrazellul{\"a}re Ans{\"a}uerung. An dieser Ans{\"a}uerung ist der Na+/H+-Antiporter entscheidend beteiligt. Auch eine klare Cl--Abh{\"a}ngigkeit der 5-HT-induzierten Ans{\"a}uerung konnte beobachtet werden. Wahrscheinlich ist eine gekoppelte Aktivit{\"a}t von Na+/H+-Antiporter und Cl-/HCO3--Antiporter. • Messungen mit einem O2-empfindlichen Fluoreszenzfarbstoff zeigten, dass Stimulierung der Speicheldr{\"u}sen mit 5-HT die Zellatmung aktivierte. Der cAMP- und der IP3/Ca2+-Weg tragen auf komplexe Weise zu der 5-HT-induzierten Aktivierung der Zellatmung und damit auch zu den 5-HT-induzierten pHi-{\"A}nderungen bei. • Mit molekularbiologischen Untersuchungen ist es gelungen den Na+-abh{\"a}ngigen Glutamat-Transporter, den Na+/H+-Antiporter, die Carboanhydrase und die Untereinheit C der V-ATPase in den Calliphora Speicheldr{\"u}sen direkt nachzuweisen. Zudem konnte erstmals der direkte Nachweis f{\"u}r die Expression eines nH+/K+-Antiporters in den Speicheldr{\"u}sen von Calliphora vicina erbracht werden. Diese Arbeit trug ganz wesentlich zum Verst{\"a}ndnis der pHi-Regulation in der unstimulierten und stimulierten Speicheldr{\"u}se von Calliphora vicina bei. Mechanismen die zur Aufrechterhaltung und Wiederherstellung des Ruhe-pHi nach einer intrazellul{\"a}ren Ans{\"a}uerung bzw. Alkalisierung beitragen, konnten mit pHi-Messungen und auch molekularbiologisch nachgewiesen werden. Die Mechanismen, welche die 5-HT-induzierte intrazellul{\"a}re Ans{\"a}uerung verursachen, konnten ebenfalls aufgekl{\"a}rt werden. Zudem wurde an den Calliphora Speicheldr{\"u}sen eine neue optische Methode zur Messung des O2-Verbrauchs in tierischen Geweben etabliert.},
  language  = {de}
}