Eine durch Lipid-Wasser-Trennung verstärkte FRET-Sonde zur Detektion der Sauren Sphingomyelinase in lebenden Zellen
Dipl.-Chem. Thomas Pinkert
Institut für Chemie, Humboldt-Universität zu Berlin, Brook-Taylor-Straße 2, 12489 Berlin, Deutschland
Search for more papers by this authorDavid Furkert
Institut für Chemie, Humboldt-Universität zu Berlin, Brook-Taylor-Straße 2, 12489 Berlin, Deutschland
Search for more papers by this authorDr. Thomas Korte
Institut für Biologie und IRI für Lebenswissenschaften, Humboldt-Universität zu Berlin, Invalidenstraße 42, 10115 Berlin, Deutschland
Search for more papers by this authorProf. Dr. Andreas Herrmann
Institut für Biologie und IRI für Lebenswissenschaften, Humboldt-Universität zu Berlin, Invalidenstraße 42, 10115 Berlin, Deutschland
Search for more papers by this authorCorresponding Author
Prof. Dr. Christoph Arenz
Institut für Chemie, Humboldt-Universität zu Berlin, Brook-Taylor-Straße 2, 12489 Berlin, Deutschland
Search for more papers by this authorDipl.-Chem. Thomas Pinkert
Institut für Chemie, Humboldt-Universität zu Berlin, Brook-Taylor-Straße 2, 12489 Berlin, Deutschland
Search for more papers by this authorDavid Furkert
Institut für Chemie, Humboldt-Universität zu Berlin, Brook-Taylor-Straße 2, 12489 Berlin, Deutschland
Search for more papers by this authorDr. Thomas Korte
Institut für Biologie und IRI für Lebenswissenschaften, Humboldt-Universität zu Berlin, Invalidenstraße 42, 10115 Berlin, Deutschland
Search for more papers by this authorProf. Dr. Andreas Herrmann
Institut für Biologie und IRI für Lebenswissenschaften, Humboldt-Universität zu Berlin, Invalidenstraße 42, 10115 Berlin, Deutschland
Search for more papers by this authorCorresponding Author
Prof. Dr. Christoph Arenz
Institut für Chemie, Humboldt-Universität zu Berlin, Brook-Taylor-Straße 2, 12489 Berlin, Deutschland
Search for more papers by this authorAbstract
Eine Echtzeit-Beobachtung der Aktivität der Sauren Sphingomyelinase (ASM) ist notwendig zur Aufklärung ihrer Rolle in Lipid-Signaltransduktionsprozessen. Mithilfe von Phosphorodichloridat-Chemie gelang die Synthese von fluoreszierenden Phosphosphingolipiden mit der Fähigkeit zum FRET. Diese Sphingomyelin-Analoga sind Substrate für die rekombinante humane ASM und ermöglichen die Verfolgung der ASM-Aktivität mittels Fluoreszenzspektroskopie. Inkubation mit Zell-Lysaten von Wildtyp- und Knockout-Mäusen zeigte eine ausschließliche Spaltung durch ASM. Darüber hinaus nutzten wir systematisch die Umgebungsempfindlichkeit der Fluorophore, um signifikante Zuwächse in der Responsivität zu erzielen. Die dabei angewendeten Konzepte könnten auch für andere zukünftige Lipase-Sonden zum Einsatz kommen. Eine mikroskopische Abbildung der ASM-Aktivität in lebenden Zellen wurde mittels Zweiphotonenanregung realisiert.
Supporting Information
As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors.
Filename | Description |
---|---|
ange201611706-sup-0001-misc_information.pdf3.8 MB | Supplementary |
Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.
References
- 1E. A. Lemke, C. Schultz, Nat. Chem. Biol. 2011, 7, 480–483.
- 2H. Sahoo, J. Photochem. Photobiol. C 2011, 12, 20–30.
- 3J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3. Aufl., Springer, New York 2006.
- 4T. Kolter, K. Sandhoff, Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 1532–1568;
10.1002/(SICI)1521-3773(19990601)38:11<1532::AID-ANIE1532>3.0.CO;2-U CAS PubMed Web of Science® Google ScholarAngew. Chem. 1999, 111, 1632–1670.10.1002/(SICI)1521-3757(19990601)111:11<1632::AID-ANGE1632>3.0.CO;2-A Web of Science® Google Scholar
- 5E. H. Schuchman, FEBS Lett. 2010, 584, 1895–1900.
- 6Y. A. Hannun, L. M. Obeid, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2008, 9, 139–150.
- 7L. E. Quintern, T. S. Zenk, K. Sandhoff, Biochim. Biophys. Acta 1989, 1003, 121–124.
- 8R. Göggel, S. Winoto-Morbach, G. Vielhaber, Y. Imai, K. Lindner, L. Brade, H. Brade, S. Ehlers, A. S. Slutsky, S. Schütze, E. Gulbins, S. Uhlig, Nat. Med. 2004, 10, 155–160.
- 9N. H. Petersen, O. D. Olsen, L. Groth-Pedersen, A. M. Ellegaard, M. Bilgin, S. Redmer, M. S. Ostenfeld, D. Ulanet, T. H. Dovmark, A. Lonborg, S. D. Vindelov, D. Hanahan, C. Arenz, C. S. Ejsing, T. Kirkegaard, M. Rohde, J. Nylandsted, M. Jaattela, Cancer Cell 2013, 24, 379–393.
- 10A. Carpinteiro, K. A. Becker, L. Japtok, G. Hessler, S. Keitsch, M. Pozgajova, K. W. Schmid, C. Adams, S. Muller, B. Kleuser, M. J. Edwards, H. Grassme, I. Helfrich, E. Gulbins, EMBO Mol. Med. 2015, 7, 714–734.
- 11E. Gulbins, M. Palmada, M. Reichel, A. Luth, C. Bohmer, D. Amato, C. P. Muller, C. H. Tischbirek, T. W. Groemer, G. Tabatabai, K. A. Becker, P. Tripal, S. Staedtler, T. F. Ackermann, J. van Brederode, C. Alzheimer, M. Weller, U. E. Lang, B. Kleuser, H. Grassme, J. Kornhuber, Nat. Med. 2013, 19, 934–938.
- 12R. W. Jenkins, D. Canals, Y. A. Hannun, Cell. Signalling 2009, 21, 836–846.
- 13
- 13aC. Arenz, Cell. Physiol. Biochem. 2010, 26, 1–8;
- 13bJ. Kornhuber, C. Rhein, C. P. Muller, C. Muhle, Biol. Chem. 2015, 396, 707–736.
- 14T. Kirkegaard, A. G. Roth, N. H. Petersen, A. K. Mahalka, O. D. Olsen, I. Moilanen, A. Zylicz, J. Knudsen, K. Sandhoff, C. Arenz, P. K. Kinnunen, J. Nylandsted, M. Jaattela, Nature 2010, 463, 549–553.
- 15
- 15aA. G. Roth, D. Drescher, Y. Yang, S. Redmer, S. Uhlig, C. Arenz, Angew Chem. Int. Ed. 2009, 48, 7560–7563; Angew. Chem. 2009, 121, 7697–7700;
- 15bA. G. Roth, S. Redmer, C. Arenz, ChemBiochem 2009, 10, 2367–2374.
- 16A. Gorelik, K. Illes, L. X. Heinz, G. Superti-Furga, B. Nagar, Nat. Commun. 2016, 7, 12196, DOI: 10.1038/ncomms12196.
- 17
- 17aO. Wichmann, J. Wittbrodt, C. Schultz, Angew Chem. Int. Ed. 2006, 45, 508–512; Angew. Chem. 2006, 118, 522–527;
- 17bK. P. Bhabak, A. Hauser, S. Redmer, S. Banhart, D. Heuer, C. Arenz, ChemBiochem 2013, 14, 1049–1052.
- 18A. Chattopadhyay, Chem. Phys. Lipids 1990, 53, 1–15.
- 19J. J. Gaudino, K. Bjergarde, P. Y. ChanHui, C. D. Wright, D. S. Thomson, Bioorg. Med. Chem. Lett. 1997, 7, 1127–1132.
- 20T. Yamamoto, H. Hasegawa, T. Hakogi, S. Katsumura, Org. Lett. 2006, 8, 5569–5572.
- 21R. Hirt, R. Berchtold, Helv. Chim. Acta 1957, 40, 1928.
- 22M. S. J. Briggs, I. Bruce, J. N. Miller, C. J. Moody, A. C. Simmonds, E. Swann, J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1997, 1051.
- 23J. Zhang, R. Y. Wang, Z. T. Zhu, L. Yi, Z. Xi, Tetrahedron 2015, 71, 8572.
- 24J. Folch, M. Lees, G. H. S. Stanley, J. Biol. Chem. 1957, 226, 497–509.
- 25
- 25aP. A. Lang, M. Schenck, J. P. Nicolay, J. U. Becker, D. S. Kempe, A. Lupescu, S. Koka, K. Eisele, B. A. Klarl, H. Rubben, K. W. Schmid, K. Mann, S. Hildenbrand, H. Hefter, S. M. Huber, T. Wieder, A. Erhardt, D. Haussinger, E. Gulbins, F. Lang, Nat. Med. 2007, 13, 164–170;
- 25bL. R. Montes, D. J. Lopez, J. Sot, L. A. Bagatolli, M. J. Stonehouse, M. L. Vasil, B. X. Wu, Y. A. Hannun, F. M. Goni, A. Alonso, Biochemistry 2008, 47, 11222–11230;
- 25cK. A. Rozenova, G. M. Deevska, A. A. Karakashian, M. N. Nikolova-Karakashian, J. Biol. Chem. 2010, 285, 21103–21113;
- 25dC. Tam, V. Idone, C. Devlin, M. C. Fernandes, A. Flannery, X. He, E. Schuchman, I. Tabas, N. W. Andrews, J. Cell Biol. 2010, 189, 1027–1038.
Citing Literature
This is the
German version
of Angewandte Chemie.
Note for articles published since 1962:
Do not cite this version alone.
Take me to the International Edition version with citable page numbers, DOI, and citation export.
We apologize for the inconvenience.