Gliia rakubioloogia
Nimetus
Neuronite ja astrotsüütide interaktsioonid (kuni 2023)
Uurimisrühma juht
Seotud struktuuriüksus
TalTech prioriteetne teadussuund
Ülevaade
Uurimisrühma töö eesmärkideks on arendada välja puromütsiin-märkimisel põhinev rakutüübi spetsiifiline proteoomi analüüsi meetod ning rakendada seda kesknärvisüsteemi rakkude uurimiseks. Lisaks kasutatakse Ribotag meetodit rakutüübi-spetsiifiliseks transkriptoomi analüüsiks. Üheks lähenemiseks interaktsioonide uurimisel on ühe rakutüübi aktiveerimine rakusisese Ca2+ vabastamisega (DREADD kemogeneetiline süsteemi) ning teise rakutüübi proteoomi/transkriptoomi analüüs. Lisaks uurime valgusünteesi regulatsiooni gliiarakkudes. Kompetentsid: neuronite ja gliiarakkude kasvatamine rakukultuuris; rakutüübi spetsiifiline RNA ja valkude analüüs; adeno-assiotsieeritud viirusvektorite (AAV) tootmine ja kasutamine.
Uurimisrühma liige
Doktorant
Klassifikaator (Frascati)
Võtmesõna
närvisüsteemi rakutüübid
rakutüübi spetsiifiline valkude ja RNA analüüs
valgusünteesi reguleerimine gliiarakkudes
neurotrofiin BDNF mitteneuronaalsetes rakkudes
Seotud projektid
Tähtsamad tulemused
2024. aasta tulemused: 1. Arendasime edasi rakuspetsiifilist proteoomi märgistamist puromütsiiniga (Puromycin Inactivation for Cell-Selective proteome Labelling ehk PICSL). Selles arendusetapis arendasime Cre-loxP märgistussüsteemi, testisime seda rakukultuuri süsteemides rakutüüp-spetsiifiliste promootoritega. Genereerisime DNA konstruktid transgeense hiireliini loomiseks, eesmärgiga arendada PICSL süsteemi välja imetaja kudedes toimuva valgusünteesi rakutüüp-spetsiifiliseks uurimiseks. 2. Uurisime valgusünteesi reguleeritavust roti primaarsete astrotsüütide kultuuris, C6 glioomirakkudes ja mikrogliia rakkudes puromütsiiniga märgistamise meetodil. 3. Kasutasime katsesüsteemi neuron-astrotsüüt interaktsioonide transkriptsioonilise väljundi uurimiseks, mis rajaneb rakutüüp-spetsiifilisel Gq GPCR signaalimise (rakusisese Ca2+ vabastamine) ja rakutüüpspetsiifilisel transkriptsiooni profileerimisel (Ribotag meetod). Viisime läbi RNA paralleelsekveneerimise eksperimendid uurimaks astrotsüütide aktiveerimise (Gq GPCR) abil geeniekspressioonile neuronites ja alustasime reguleeritud kandidaatgeenide valideerimist fluorestsents. RNA in situ hübridisatsiooni meetodil (FISH). 4. Koostöös Dr. Olga Jasnovidovaga (prof. Tõnis Timmuski rühmast) uurisime rakukultuuris kasvatatud roti astrotsüütides transkriptsioonilisi enhaansereid, mis reguleeruvad rakkude stimulatsioonil neuromodulaator norepinefriiniga.
- Doron-Mandel, E., Koppel, I., Abraham, O., Rishal, I., et al. The glycine arginine-rich domain of the RNA-binding protein nucleolin regulates its subcellular localization // The EMBO Journal (2021) vol. 40, 20, art. e107158.
https://doi.org/10.15252/embj.2020107158 - Koppel, I., Fainzilber, M. Omics approaches for subcellular translation studies // Molecular omics (2018) vol. 14, 6, p. 380–388 : ill.
http://dx.doi.org/10.1039/c8mo00172c - Urb, M., Anier, K., Matsalu, T., Koppel, I., Timmusk, T. et al. Glucocorticoid receptor stimulation resulting from early life stress affects expression of DNA methyltransferases in rat prefrontal cortex // Journal of molecular neuroscience (2019) vol. 68, p. 99–110 : ill.
https://doi.org/10.1007/s12031-019-01286-z - Rozenbaum, M., Rajman, M., Rishal, I., Koppel, I. et al. Translatome regulation in neuronal injury and axon regrowth // eNeuro (2018) vol. 5, 2, art. e0276-17.2018, 15 p. : ill.
http://dx.doi.org/10.1523/ENEURO.0276-17.2018 - Koppel, I., Jaanson, K., Klasche, A., Tuvikene, J., Tiirik, T., Pärn, A., Timmusk, T. Dopamine cross‐reacts with adrenoreceptors in cortical astrocytes to induce BDNF expression, CREB signaling and morphological transformation // GLIA (2018) vol. 66, 1, p. 206-216 : ill.
https://doi.org/10.1002/glia.23238 - Terenzio, M., Koley, S., Samra, N., Koppel, I. et al. Locally translated mTOR controls axonal local translation in nerve injury // Science (2018) vol. 359, 6382, p. 1416-1421 : ill.
http://dx.doi.org/10.1126/science.aan1053 - Lekk, I., Cabrera-Cabrera, F., Turconi, G., Tuvikene, J., Esvald, E.-E., Rähni, A., Casserly, L., Garton, D. R., Andressoo, J.-O., Timmusk, T., Koppel, I. Untranslated regions of brain-derived neurotrophic factor (Bdnf) mRNA control its translatability and subcellular localization // The journal of biological chemistry (2023) vol. 299, 2, art. 102897.
https://doi.org/10.1016/j.jbc.2023.102897 - Esvald, E-E., Tuvikene, J., Kiir, C. S., Avarlaid, A., Tamberg, L., Sirp, A., Shubina, A., Cabrera-Cabrera, F., Pihlak, A., Koppel, I., Palm, K., Timmusk, T. Revisiting the expression of BDNF and its receptors in mammalian development // Frontiers in Molecular Neuroscience (2023) vol. 16, art. 1182499.
https://doi.org/10.3389/fnmol.2023.1182499 - Cabrera-Cabrera, F., Tull, H., Capuana, R., Kasvandik, S., Timmusk, T., Koppel, I. Cell type-specific labelling of newly synthesized proteins by puromycin inactivation // Journal of biological chemistry (2023) vol. 299, 9, art. 105129, 12 p. : ill.
https://doi.org/10.1016/j.jbc.2023.105129 - Avarlaid, A., Esvald, E‐E., Koppel, I., Parkman, A., Zhuravskaya, A., Makeyev, E. V., Tuvikene, J., Timmusk, T. An 840 kb distant upstream enhancer is a crucial regulator of catecholamine-dependent expression of the BDNF gene in astrocytes
// Glia (2023) vol. 72(1), p. 90-110 : ill.https://doi.org/10.1002/glia.24463