@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}
}