@misc{GrafeBatsiosMeyeretal.2019,
  author    = {Grafe, Marianne and Batsios, Petros and Meyer, Irene and Lisin, Daria and Baumann, Otto and Goldberg, Martin W. and Gr{\"a}f, Ralph},
  title     = {Supramolecular Structures of the Dictyostelium Lamin NE81},
  series = {Potsprint der Universit{\"a}t Potsdam Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe},
  journal   = {Potsprint der Universit{\"a}t Potsdam Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe},
  number    = {682},
  issn      = {1866-8372},
  doi       = {10.25932/publishup-42597},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-425976},
  pages     = {17},
  year      = {2019},
  abstract  = {Nuclear lamins are nucleus-specific intermediate filaments (IF) found at the inner nuclear membrane (INM) of the nuclear envelope (NE). Together with nuclear envelope transmembrane proteins, they form the nuclear lamina and are crucial for gene regulation and mechanical robustness of the nucleus and the whole cell. Recently, we characterized Dictyostelium NE81 as an evolutionarily conserved lamin-like protein, both on the sequence and functional level. Here, we show on the structural level that the Dictyostelium NE81 is also capable of assembling into filaments, just as metazoan lamin filament assemblies. Using field-emission scanning electron microscopy, we show that NE81 expressed in Xenopous oocytes forms filamentous structures with an overall appearance highly reminiscent of Xenopus lamin B2. The in vitro assembly properties of recombinant His-tagged NE81 purified from Dictyostelium extracts are very similar to those of metazoan lamins. Super-resolution stimulated emission depletion (STED) and expansion microscopy (ExM), as well as transmission electron microscopy of negatively stained purified NE81, demonstrated its capability of forming filamentous structures under low-ionic-strength conditions. These results recommend Dictyostelium as a non-mammalian model organism with a well-characterized nuclear envelope involving all relevant protein components known in animal cells.},
  language  = {en}
}
@article{GrafeBatsiosMeyeretal.2019,
  author    = {Grafe, Marianne and Batsios, Petros and Meyer, Irene and Lisin, Daria and Baumann, Otto and Goldberg, Martin W. and Gr{\"a}f, Ralph},
  title     = {Supramolecular Structures of the Dictyostelium Lamin NE81},
  series = {Cells},
  volume    = {8},
  journal   = {Cells},
  number    = {2},
  publisher = {Molecular Diversity Preservation International},
  address   = {Basel},
  issn      = {2073-4409},
  doi       = {10.3390/cells8020162},
  pages     = {17},
  year      = {2019},
  abstract  = {Nuclear lamins are nucleus-specific intermediate filaments (IF) found at the inner nuclear membrane (INM) of the nuclear envelope (NE). Together with nuclear envelope transmembrane proteins, they form the nuclear lamina and are crucial for gene regulation and mechanical robustness of the nucleus and the whole cell. Recently, we characterized Dictyostelium NE81 as an evolutionarily conserved lamin-like protein, both on the sequence and functional level. Here, we show on the structural level that the Dictyostelium NE81 is also capable of assembling into filaments, just as metazoan lamin filament assemblies. Using field-emission scanning electron microscopy, we show that NE81 expressed in Xenopous oocytes forms filamentous structures with an overall appearance highly reminiscent of Xenopus lamin B2. The in vitro assembly properties of recombinant His-tagged NE81 purified from Dictyostelium extracts are very similar to those of metazoan lamins. Super-resolution stimulated emission depletion (STED) and expansion microscopy (ExM), as well as transmission electron microscopy of negatively stained purified NE81, demonstrated its capability of forming filamentous structures under low-ionic-strength conditions. These results recommend Dictyostelium as a non-mammalian model organism with a well-characterized nuclear envelope involving all relevant protein components known in animal cells.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Grafe2019,
  author    = {Grafe, Marianne Erika},
  title     = {Analysis of supramolecular assemblies of NE81, the first lamin protein in a non-metazoan organism},
  doi       = {10.25932/publishup-44180},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-441802},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {V, 94},
  year      = {2019},
  abstract  = {Lamine sind Proteine an der inneren Kernh{\"u}lle und bilden zusammen mit verbundenen Proteinen die nukle{\"a}re Lamina. Dieses Netzwerk sorgt f{\"u}r die Stabilit{\"a}t des Zellkerns und unterst{\"u}tzt die Organisation des Zell-Zytoskeletts. Zus{\"a}tzlich sind Lamine und ihre verbundenen Proteine in viele Prozesse wie Genregulation und Zelldifferenzierung involviert. Bis 2012 war der Stand der Forschung, dass nur bei mehrzelligen Organismen eine nukle{\"a}re Lamina zu finden ist. NE81 ist das erste lamin-{\"a}hnliche Protein, das in einem nicht-mehrzelligen Organismus (Dictyostelium discoideum) entdeckt wurde. Es hat viele Eigenschaften und Strukturmerkmale mit Laminen gemeinsam. Dazu z{\"a}hlt der dreiteilige Aufbau des Proteins, eine Phosphorylierungsstelle f{\"u}r ein Zellzyklus-abh{\"a}ngiges Enzym, ein Kernlokalisationssignal, wodurch das Protein in den Kern transportiert wird, sowie eine C-terminale Sequenz zur Verankerung des Proteins in der Kernh{\"u}lle. In dieser Arbeit wurden verschiedene Methoden zur vereinfachten Untersuchung von Laminstrukturen getestet, um zu zeigen, dass sich NE81 wie bereits bekannte Lamin-Proteine verh{\"a}lt und supramolekulare Netzwerke aus Laminfilamenten bildet. Zur Analyse der Struktur supramolekularer Anordnungen wurde das Protein durch Entfernen des Kernlokalisationssignals auf der {\"a}ußeren Kernh{\"u}lle von Dictyostelium gebildet. Die anschließende Untersuchung der Oberfl{\"a}che der Kerne mit einem Rasterelektronenmikroskop zeigte, dass NE81 Strukturen in der Gr{\"o}ße von Laminen bildet, allerdings nicht in regelm{\"a}ßigen filament{\"o}sen Anordnungen. Um die Entstehung der Laminfilamente zu untersuchen, wurde l{\"o}sliches NE81 aus Dictyostelium aufgereinigt und mit verschiedenen mikroskopischen Methoden untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass NE81 unter Niedrigsalz-Bedingungen d{\"u}nne, fadenf{\"o}rmige Strukturen und Netzwerke ausbildet, die denen von S{\"a}ugetier-Laminen sehr {\"a}hnlich sind. Die Mutation der Phosphorylierungsstelle von NE81 zu einer imitierenden dauerhaften Phosphorylierung von NE81 in der Zelle, zeigte zun{\"a}chst ein gel{\"o}stes Protein, das {\"u}berraschenderweise unter Blaulichtbestrahlung der Zelle wieder lamin-{\"a}hnliche Anordnungen formte. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass NE81 echte Laminstrukturen ausbilden kann und hebt Dictyostelium als Nicht-S{\"a}ugetier-Modellorganismus mit einer gut charakterisierten Kernh{\"u}lle, mit allen relevanten, aus tierischen Zellen bekannten Proteinen, hervor.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Pitzen2022,
  author    = {Pitzen, Valentin},
  title     = {Weitergef{\"u}hrte funktionelle Charakterisierung des centrosomalen Proteins Cep192 und Untersuchung der Topologie des Centrosoms in Dictyostelium Am{\"o}ben},
  doi       = {10.25932/publishup-54889},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-548891},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XI, 104},
  year      = {2022},
  abstract  = {Das Centrosom von Dictyostelium ist acentriol{\"a}r aufgebaut, misst ca. 500 nm und besteht aus einer dreischichten Core-Struktur mit umgebender Corona, an der Mikrotubuli nukleieren. In dieser Arbeit wurden das centrosomale Protein Cep192 und m{\"o}gliche Interaktionspartner am Centrosom eingehend untersucht. Die einleitende Lokalisationsuntersuchung von Cep192 ergab, dass es w{\"a}hrend der gesamten Mitose an den Spindelpolen lokalisiert und im Vergleich zu den anderen Strukturproteinen der Core-Struktur am st{\"a}rksten exprimiert ist. Die dauerhafte Lokalisation an den Spindelpolen w{\"a}hrend der Mitose wird f{\"u}r Proteine angenommen, die in den beiden identisch aufgebauten {\"a}ußeren Core-Schichten lokalisieren, die das mitotische Centrosom formen. Ein Knockdown von Cep192 f{\"u}hrte zur Ausbildung von {\"u}berz{\"a}hligen Mikrotubuli-organisierenden Zentren (MTOC) sowie zu einer leicht erh{\"o}hten Ploidie. Deshalb wird eine Destabilisierung des Centrosoms durch die verminderte Cep192-Expression angenommen. An Cep192 wurden zwei kleine Tags, der SpotH6- und BioH6-Tag, etabliert, die mit kleinen fluoreszierenden Nachweiskonjugaten markiert werden konnten. Mit den so getagten Proteinen konnte die hochaufl{\"o}sende Expansion Microscopy f{\"u}r das Centrosom optimiert werden und die Core-Struktur erstmals proteinspezifisch in der Fluoreszenzmikroskopie dargestellt werden. Cep192 lokalisiert dabei in den {\"a}ußeren Core-Schichten. Die kombinierte Markierung von Cep192 und den centrosomalen Proteinen CP39 und CP91 in der Expansion Microscopy erlaubte die Darstellung des dreischichtigen Aufbaus der centrosomalen Core-Struktur, wobei CP39 und CP91 zwischen Cep192 in der inneren Core-Schicht lokalisieren. Auch die Corona wurde in der Expansion Microscopy untersucht: Das Corona-Protein CDK5RAP2 lokalisiert in r{\"a}umlicher N{\"a}he zu Cep192 in der inneren Corona. Ein Vergleich der Corona-Proteine CDK5RAP2, CP148 und CP224 in der Expansion Microscopy ergab unterscheidbare Sublokalisationen der Proteine innerhalb der Corona und relativ zur Core-Struktur. In Biotinylierungsassays mit den centrosomalen Core-Proteinen CP39 und CP91 sowie des Corona-Proteins CDK5RAP2 konnte Cep192 als m{\"o}glicher Interaktionspartner identifiziert werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen die wichtige Funktion des Proteins Cep192 im Dictyostelium-Centrosom und erm{\"o}glichen durch die Kombination aus Biotinylierungsassays und Expansion Microscopy der untersuchten Proteine ein verbessertes Verst{\"a}ndnis der Topologie des Centrosoms.},
  language  = {de}
}