Vi skulle vilja förvärva två kompletterande mikroskopiska system för att utföra observationer på levande celler, vilket möjliggör fysiologiska undersökningar. Det konfokala laserskanningssystemet (CLSM) ger utmärkta möjligheter för fluorescerande manipulationer och mätningar (fotoaktivering, fotokonvertering, fotoblekning, Förster resonant energiöverföring (FRET)); signalinspelningens specificitet ökar genom spektraldetektering. I detta system kan vi fokusera testerna på de mindre regionerna inom synfältet, eventuellt utsedda. Med spinnskivan (SD) mikroskopiska systemet kan vi spela in molekylära processer i levande celler ännu snabbare än CLSM-systemet, även vid en millisekunders bildinspelningshastighet, i hela synfältet. En viktig aspekt är att levande celler utsätts för mindre ljusexponering under inspelningarna, så vi kan fortsätta observationerna mycket längre. Det SD-system som ska anskaffas är också lämpligt för visning av molekylära processer i omedelbar närhet av cellytan (inom ett avstånd av 100–150 nm) med ökad upplösning och hög hastighet jämfört med CLSM-tester (TIRF, dvs. fullständig intern reflektionsmikroskopi). Båda systemen kan registrera två fluorescerande signaler samtidigt med 2 detektorer (CLSM) och 2 kameror (SD), så att molekylära interaktioner, koncentrationsförändringar och transportprocesser i levande celler specifikt spåras i realtid. De 14 forskarlag som deltar i anbudet undersöker de molekylära och cellfysiologiska effekterna av inflammatoriska och autoimmuna sjukdomar som påverkar tumörbildning och metastaser, cellulära processer av nervös plasticitet och självsmältning av celler (se bifogade biografier). Målen är breda, men deras gemensamma drag är att de syftar till att utforska dynamiska cellbiologiska förändringar i levande celler. De mikroskop som ska upphandlas ger de nödvändiga infrastrukturella förutsättningarna för studierna, och deltagarnas enastående vetenskapliga bakgrund ger den nödvändiga kunskapsplattformen för genomförande. Nedan presenteras de mikroskopiska tekniker som ska användas genom några huvudteman. 1. I olika immunceller (t.ex. granulocyter, makrofager, dendritiska celler, lymfocyter) efter ligandbindning av receptorer spelar ”dialog” mellan receptorer en avgörande roll i många fysiologiska och patologiska immunprocesser. Till exempel samarbete mellan komplementreceptorer och mönsterigenkänningsreceptorer för granulocyter som är viktiga vid inflammation, vilket leder till bildandet av extracellulära neutrofila fällor (så kallade NET). Förändringar i den intracellulära Ca2±signalen som åtföljer neutrofilaktivering kan testas med hjälp av fluorescerande Ca-indikatorbläck (t.ex. Fluo3/Fluo4) och genetiskt kodade Ca2±indikatorer (t.ex. GCaMP6) på både CLSM- och SD-system för celllinjer som kan bilda NET. TIRF-mikroskopi integrerad i SD är viktigt för att övervaka vidhäftningen och spridningen av olika immunceller och processer nära cellytan (t.ex. NET-frisättning). Genom att använda CLSM och SD-system, genom att detektera två fluorescerande signaler samtidigt, kan vi testa de molekylära effekter som styr immuncellernas funktion (t.ex. interaktion mellan receptorer, intracellulära transportprocesser) i realtid, i närheten av cellytan och parallellt med mätningen av aktivering. 2. Homolog rekombination är ett av de mest effektiva sätten att korrigera fel i organismernas DNA, förebygga canceromvandling och skapa nya genvarianter. Förutom in vitro-metoden testar vi i hela organismer (mask och zebrafisk) DNA-HELICAS i vilka underprocesser av celldelning, genom vilka molekylära aktiviteter och med vilka proteinpartners de främjar kontrollerad rekombination, korrekt kromosomsegregering. Mikroskop som tillåter samtidig och snabb visning av de två fluorescerande signalerna är nödvändiga för att detektera processer i organismer som producerar proteiner som är involverade i felkorrigeringsmekanismer med olika fluorescerande etiketter. Analys med CLSM och SD-system kompletterar därför mätningarna med det redan befintliga mikroskopiska tvåfotonsystemet. 3. Under de senaste åren, genom att utveckla molekylär tatueringsteknik, har vi uppnått banbrytande resultat inom optofarmacology. Med utvecklingen av lättaktiverade farmaceutiska derivat har vi möjlighet att reglera vissa cellbiologiska processer i CLSM-systemet genom att lokalisera vissa mikrometer. De processer som styr den dynamiska omvandlingen av aktinskeletterna i nervceller (t.ex. tillväxt och sökande efter vägar av axoner) kan utforskas med hög rumslig och temporal upplösning. MyosinII axon tillväxt och aktin dynamik flöde
