title: Veränderung der subzellulären Lokalisation von Paxillin in ATP- und Bradykinin-stimulierten primären bovinen Osteoblasten
title: ATP and Bradykinin induced Redistribution of Paxillin-containing Aggregates in bovine primary Osteoblasts
Creators: name: Silber, Ann-Sophie Luise
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2015
Subjects: calcium
Focal adhesions
Paxillin
Fokale Kontakte
Bradykinin
ATP
Kalzium
Medizin, Gesundheit

description: The comprehensive roles of the
      skeleton rely on the mechanosensitive and mediator-responsive
      cellular response to external stimuli. Mechanical strain,
      growth, inflammation and carcinogenesis demand morphological
      adaptations of bone tissue, which are based on the
      adaptability of the cyto-skeleton. This thesis reports
      changes in the subcellular distribution of the fo-cal
      adhesion (FA) protein paxillin and intracellular calcium
      levels upon sti-mulation of cultured primary bovine
      osteoblasts (pOB) with extracellular ATP (100 µM) or
      bradykinin (1 µM). Stimulation with ATP or bradykinin induced
      a rapid redistribution of eGFP-tagged paxillin into newly
      formed, transient clusters at the plasma membrane, which was
      preceded by a significant rise in intracellular calcium
      concentrations. Using phase contrast and flu-orescence
      microscopy as well as TIRF microscopy, these
      paxillin-containing clusters were observed at the cell
      periphery. They occurred 100 seconds af-ter the addition of
      the ligands and vanished after 25 minutes. Using Fura-2AM,
      both ligands produced a significant calcium elevation within
      20 se-conds, which clearly preceded the changes of the
      cytoskeleton. FRAP ana-lysis confirmed the rapid and nearly
      complete exchange of eGFP-tagged paxillin at stable, mature
      FAs, indicating the high mobility of paxillin and its fast
      recruitment to FAs. The latency between the maximal calcium
      peak and the subsequent cytoskeletal changes including the
      formation of paxillin-containing, membrane associated
      aggregates suggests complex signal cascades.
description: Die Funktionalität des
      Skelettsystems beruht auf der mechanosensitiven und
      mediatorresponsiven Anpassung des Knochengewebes an äußere
      Ereignis-se. Mechanische Kraftbeanspruchung, Wachstum,
      Entzündung und Karzi-nogenese erfordern morphologische
      Veränderungen des Gewebes, welche auf der Adaptivität der
      einzelnen Zellen beruhen. In dieser Arbeit wurde die Reaktion
      von primären bovinen Osteoblasten (pOB) auf eine Stimulation
      mit extrazellulärem ATP (100 µM) und Bradykinin (1 µM)
      hinsichtlich der subzel-lulären Verteilung des FA-Proteins
      Paxillin und Veränderungen im intrazellu-lären Kalziumspiegel
      untersucht. Unter ATP- oder Bradykinin-Stimulation kam es in
      eGFP-Paxillin exprimierenden pOB zur schnellen Umverteilung
      von Paxillin in transiente fokale Cluster mit zeitlich
      vorausgehendem Anstieg des intrazellulären Kalziumspiegels.
      Mittels Phasenkontrastmikroskopie, Flu-oreszenzmikroskopie
      und TIRF-Mikroskopie konnten 100 Sekunden nach der
      Stimulation der Osteoblasten Paxillin-haltige Aggregate in
      der Zellperipherie beobachtet werden, deren Entwicklung
      innerhalb von 25 Minuten rückläufig war. Behandlung mit
      beiden Mediatoren induzierte innerhalb von 20 Se-kunden, und
      somit vor den sichtbaren Zytoskelett-Veränderungen
      signifikan-te Kalziumanstiege, die über den Kalziumindikator
      Fura-2AM gemessen wur-den. Mittels FRAP-Technologie konnten
      zudem hohe Austauschraten von eGFP-markiertem Paxillin in
      stabilen, maturierten FA dokumentiert werden. Die schnellen,
      mehr-phasischen und nahezu kompletten Austauschprozes-se von
      Paxillin in reifen FA lassen auf eine hohe, dynamische
      Mobilität des Proteins innerhalb des Zytoplasmas schließen.
      Die Latenz zwischen den Veränderungen des Kalziumspiegels und
      der Entstehung von Paxillin-haltiger Membranstrukturen weist
      auf komplexe Signalkaskaden hin.