Studier av funktion och dynamik hos GPCRs och andra membranproteiner med ultrakänslig fluorescensspektroskopi

Syfte och mål

Att tillämpa den senaste tekniken inom fluorescensmikroskopi på konkreta biologiska frågeställningar är en stor utmaning, men leder samtidigt ofta till nya resultat och en utökad förståelse för det biologiska systemet i fråga. I det här projektet har vi strävat efter att applicera superupplöst mikroskopi, korrelationsmetoder och spektroskopi av icke-fluorescenta tillstånd för att studera GPCR:er, den största gruppen av membranreceptorer, på ytan av levande celler. Projektet syftade också till att stärka samarbetet mellan lokala och internationella forskningsinstitut.

Resultat och förväntade effekter

Huvudmålet var att studera fördelningen av GPCR:er i cellmembran med hjälp av avancerade fluorescensmikroskopiska metoder. Projektet ledde till utvecklandet av nya mikroskopitekniker, inklusive verktyg för dataanalys och proteininmärkning. Samarbetet med EPFL i Lausanne lät oss sammanföra expertis inom biologi, biokemi och tillämpad fysik. Projektet resulterade dels i detaljerade mätningar av hur GPCR:er distribueras i membran och dessutom i nya möjligheter att avläsa receptorers aktivitet utifrån deras distributionsmönster.

Upplägg och genomförande

I alla delar av projektet användes spjutspetstekniker inom mikroskopi. Den första delen av projektet bestod i att utvärdera möjligheter och begränsningar hos såväl tekniska instrument som hos olika inmärkningstrategier. I nästa steg utfördes experiment i både levande och artificiella system för att förfina mätmetoder och erhålla pålitliga och kvantitativa resultat. Vi utvecklade även mjukvara för att analysera de stora mängder data som genereras vid STED-FCS. Avslutningsvis kunde vi erhålla värdefull ny biologisk kunskap om GPCR-organisation.