@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} } @article{KraemerRavindranZaqoutetal.2015, author = {Kr{\"a}mer, Nadine and Ravindran, Ethiraj and Zaqout, Sami and Neubert, Gerda and Schindler, Detlev and Ninnemann, Olaf and Gr{\"a}f, Ralph and Seiler, Andrea E. M. and Kaindl, Angela M.}, title = {Loss of CDK5RAP2 affects neural but not non-neural mESC differentiation into cardiomyocytes}, series = {Cell cycle}, volume = {14}, journal = {Cell cycle}, number = {13}, publisher = {Taylor \& Francis Group}, address = {Philadelphia}, issn = {1538-4101}, doi = {10.1080/15384101.2015.1044169}, pages = {2044 -- 2057}, year = {2015}, abstract = {Biallelic mutations in the gene encoding centrosomal CDK5RAP2 lead to autosomal recessive primary microcephaly (MCPH), a disorder characterized by pronounced reduction in volume of otherwise architectonical normal brains and intellectual deficit. The current model for the microcephaly phenotype in MCPH invokes a premature shift from symmetric to asymmetric neural progenitor-cell divisions with a subsequent depletion of the progenitor pool. The isolated neural phenotype, despite the ubiquitous expression of CDK5RAP2, and reports of progressive microcephaly in individual MCPH cases prompted us to investigate neural and non-neural differentiation of Cdk5rap2-depleted and control murine embryonic stem cells (mESC). We demonstrate an accumulating proliferation defect of neurally differentiating Cdk5rap2-depleted mESC and cell death of proliferative and early postmitotic cells. A similar effect does not occur in non-neural differentiation into beating cardiomyocytes, which is in line with the lack of non-central nervous system features in MCPH patients. Our data suggest that MCPH is not only caused by premature differentiation of progenitors, but also by reduced propagation and survival of neural progenitors.}, language = {en} }