Split-Luciferase-Reassemblierungs-Assay zur Messung von Kontakten zwischen endoplasmatischem Retikulum und Mitochondrien in lebenden Zellen

In meinem Labor untersuchen wir die interorganale Kommunikation, die eine Form des Membrankontakts annimmt, und ihre Rolle bei der Aufrechterhaltung der Zellgesundheit sowie bei der Pathogenese von Krankheiten. Wir interessieren uns besonders für die Membrankontakte zwischen Mitochondrien und endoplasmatischem Retikulum und versuchen zu verstehen, wie sie reguliert werden und wie ihre Fehlregulation zu Neurodegeneration führen kann. Obwohl wir wissen, dass ER-Mitochondrienkontakte wichtig für die Zellgesundheit sind und ihre Fehlregulation mit vielen Krankheiten in Verbindung gebracht wird, wissen wir nicht viel darüber, wie ihr Spiegel reguliert wird.

Der erste Schritt, um dieses Problem anzugehen, besteht darin, ein einfaches, zuverlässiges Protokoll zur Messung des Niveaus der ER-Mitochondrienkontakte in Zellen zu etablieren. Unser Split-Luciferase-Assay bietet im Vergleich zu den meisten Assays eine einfachere und schnellere Möglichkeit, ER-Mitochondrienkontakte in lebenden Zellen zu quantifizieren. Wir nutzen zwei geteilte Hälften von Renilla-Luciferase, eine Hälfte für ER und die andere für Mitochondrien.

Sie können nur dort wieder zusammengesetzt werden, wo die ER- und die Mitochondrienmembran engen Kontakt haben, was zu einer rekonstituierten Luciferase mit voller Enzymaktivität führt. Diese Methode ist einfach, eignet sich für Screenings mit hohem Durchsatz und ist für viele Labore leicht zugänglich. Wir hoffen, dass es das Feld der neurodegenerativen Erkrankungen voranbringen wird, indem molekulare und genetische Modulatoren von ER-Mitochondrienkontakten identifiziert werden, die zu therapeutischen Wirkstoffen weiterentwickelt werden können.

Unsere Ergebnisse haben den Weg für wichtige Fragen geebnet, wie z.B. wie sich verschiedene Medikamente oder Medikamentenkombinationen auf ER-Mitochondrien-Kontakte auswirken und welche molekularen Akteure hinter diesen Kontakten stehen. Aus diesen Fragen können wir ein besseres Verständnis des Mechanismus der ER-Mitochondrien-Kontakte gewinnen und Wege finden, verwandte Krankheiten zu bekämpfen.