Project

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Fluorescence Lifetime Imaging (FLIM)

Applicant van der Goot Gisou
Number 150840
Funding scheme R'EQUIP
Research institution Global Health Institute EPFL SV-DO
Institution of higher education EPF Lausanne - EPFL
Main discipline Molecular Biology
Start/End 01.12.2013 - 30.11.2014
Approved amount 467'265.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Molecular Biology
Biophysics

Keywords (3)

Fluorescence Lifetime Imaging (FLIM); Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET); Molecular Interactions

Lay Summary (German)

Lead
Ziel des Antrags ist die Beschaffung eines konfokalen Mikroskops, mit dem nebst konventionellen Aufnahmen von 3D-Objekten auch die Messung der Fluoreszenz-Lebensdauer möglich ist. Insbesondere sollen proteolytische und andere spezifische Proteinmodifikationen beobachtet werden, um deren Funktion in interzellulären Transportprozessen und in der Entstehung von Krebs aufzuklären.
Lay summary
Die Entdeckung des grün-fluoreszierenden-Proteins (GFP) hat die Lichtmikroskopie in den letzten drei Dekaden revolutioniert. Nach der Anregung mit blauem Licht emittiert dieses Polypeptid Licht in einer anderen Farbe mit geringerer Energie. Das GFP-Protein ist insbesondere bei der Lebendzellbeobachtung von biologischen Prozessen wie der Zellteilung ein extrem nützliches Werkzeug, weil es in Zellen und Embryonen sehr gezielt an verschiedenen Orten (z.B. an anderen spezifischen Proteinen oder an der Zellmembran) angehängt werden kann. Die Abbildung von so kleinen Objekten wie GFP ist aber in der Lichtmikroskopie aufgrund von Beugungsphänomenen grundlegend eingeschränkt durch die Limitierung der Auflösung. Eine Möglichkeit diese Limitierung zu umgehen besteht in der Verwendung einer Messmethode, welche anstelle der GFP Fluoreszenz deren strahlungslose Übertragung von Energie beobachtet (Förster Resonanz Energie Transfer). Damit ist es möglich, Abstände jenseits des klassischen Auflösungsvermögens mit einem Lichtmikroskop zu messen. Insbesondere wenn die Lebensdauer der beteiligten Fluorochrome bestimmt werden kann, gibt diese Methode am verlässlichsten Aufschluss über die Abstände der beteiligten Moleküle. Das anzuschaffende Mikroskop ermöglicht die Bestimmung der Fluoreszenz-Lebensdauer und soll unter anderem bei der Erforschung von grundlegenden, zellulären Transportprozessen sowie für die Untersuchung von Pro-Proteinkonvertasen und deren Bedeutung in der Krebsentstehung zum Einsatz kommen.
Direct link to Lay Summary Last update: 25.11.2013

Responsible applicant and co-applicants

Publications

Publication
The effect of illumination on the formation of metal halide perovskite films
Ummadisingu Amita, Steier Ludmilla, Seo Ji-Youn, Matsui Taisuke, Abate Antonio, Tress Wolfgang, Grätzel Michael (2017), The effect of illumination on the formation of metal halide perovskite films, in Nature, 545(7653), 208-212.

Scientific events



Self-organised

Title Date Place

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
135615 Cellular crosstalk by secreted proprotein convertases and by Nodal 01.08.2011 Project funding (Div. I-III)
146298 New sensors and fluorogenic probes for biology 01.04.2013 Project funding (Div. I-III)
125463 An integrated multidisciplinary approach towards a molecular understanding of centrosome duplication 01.01.2010 Sinergia
179330 PC-mediated regulation of cell signaling in the melanocyte lineage 01.04.2018 Project funding (Div. I-III)

Abstract

The ability to label specific sub-cellular structures or proteins of interest in combination with the visualization of live specimens using fluorescence light microscopy or laser-scanning confocal microscopy has revolutionized research in life-sciences over the past three decades. However, fluorescence microcopy is diffraction limited and even recent super resolution methods do not allow investigating physical interactions of fluorescently labeled structures. Fluorescence Resonance Energy transfer (FRET) is an imaging approach which allows deciphering the interactome of proteins in living model systems. But this requires the precise measurement of FRET efficiencies which is only reliably possible via Fluorescence Lifetime Imaging (FLIM).The objective of this R’Equip grant application is to request funding for a dedicated Fluorescence Lifetime Imaging (FLIM) Microscope that will be hosted and maintained at the BioImaging and Optics platform (PT-BIOP) of the EPFL. This novel imaging capability will contribute to gaining new, important insights of proprotein convertases and their role in cancer biology (PI: D. Constam) as well as the investigation of post translational protein modifications (PI: G. van der Goot).Beyond the specific applications detailed in this research proposal, additional principal investigators including Prof. K. Johnsson, Prof S. Manley and Prof. P. Goenczy, have expressed a strong interest in using this technology. We anticipate that the availability of this state-of-the-art microscope for the entire EPFL community will foster the development of a number of new additional projects in the near future.
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