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Nanobody-directed targeting of optogenetic tools to study signaling in the primary cilium

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Hansen, Jan Niklas ; Kaiser, Fabian ; Klausen, Christina ; Stüven, Birthe ; Chong, Raymond ; Bönigk, Wolfgang ; Mick, David U. ; Möglich, Andreas ; Jurisch-Yaksi, Nathalie ; Schmidt, Florian I. ; Wachten, Dagmar:
Nanobody-directed targeting of optogenetic tools to study signaling in the primary cilium.
In: eLIFE. Bd. 9 (2020) . - e57907.
ISSN 2050-084X
DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.57907

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Abstract

Compartmentalization of cellular signaling forms the molecular basis of cellular behavior. The primary cilium constitutes a subcellular compartment that orchestrates signal transduction independent from the cell body. Ciliary dysfunction causes severe diseases, termed ciliopathies. Analyzing ciliary signaling has been challenging due to the lack of tools investigate ciliary signaling. Here, we describe a nanobody-based targeting approach for optogenetic tools in mammalian cells and in vivo in zebrafish to specifically analyze ciliary signaling and function. Thereby, we overcome the loss of protein function observed after fusion to ciliary targeting sequences. We functionally localized modifiers of cAMP signaling, the photo-activated adenylate cyclase bPAC and the light-activated phosphodiesterase LAPD, and the cAMP biosensor mlCNBD-FRET to the cilium. Using this approach, we studied the contribution of spatial cAMP signaling in controlling cilia length. Combining optogenetics with nanobody-based targeting will pave the way to the molecular understanding of ciliary function in health and disease.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Biochemie > Lehrstuhl Biochemie II - Photobiochemie - Univ.-Prof. Dr. Andreas Möglich
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Biochemie
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften; Biologie
Eingestellt am: 25 Jun 2020 06:36
Letzte Änderung: 25 Jun 2020 06:40
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/55613