Zelluläre Mikroskopie der Poly(ADP-Ribos)ylierung von Proteinen in Echtzeit

Poly(ADP-Ribos)ylierung (PARylierung) ist eine wichtige posttranslationale Proteinmodifikation, die in grundlegende zellulare Prozesse wie Genregulation und DNA-Reparatur involviert ist. Ihre Fehlregulierung wurde mit verschiedenen Krankheiten wie Krebs in Verbindung gebracht. Trotz groster Wichtigkeit gibt es nur wenige Methoden, um PARylierung und ihre Dynamik in Zellen zu beobachten. Mittels einer chemisch-biologischen Herangehensweise entwickelten wir ein fluoreszierendes NAD+-Analogon, das sich als kompetitiver Baustein fur die PARylierung von Proteinen in vitro und in Zellen erwies. Dies ermoglichte uns, den Umsatz von PAR direkt und in lebenden Zellen nach DNA-Schadigung durch NIR-Mikrobestrahlung zu verfolgen. Zusatzlich wurden mithilfe von FLIM-FRET-Mikroskopie kovalente und nichtkovalente Interaktionen von PAR mit ausgewahlten Proteinen sichtbar gemacht. Unsere Ergebnisse eroffnen neue Chancen fur die schnelle zellulare Untersuchung der Protein-PARylierung in Echtzeit und werden somit zu einem besseren Verstandnis und hoherer Aussagekraft im zellularen Kontext beitragen.