Personenkennziffer: 91588807 Name: Boi Linh Truong E-Mail: [email protected] Abschlussbericht über die Stipendienzeit Von Bis In 03.08.15 06.10.15 Singapur Programm: RISE weltweit - Forschungspraktika für deutsche Studierende, 2015 Referat: Referat ST23 Im Einklang mit Ziffer 10 der „Allgemeinen Bedingungen für deutsche Stipendiatinnen und Stipendiaten des DAAD“ kann dieser Bericht ohne Nennung meines Namens, meiner Anschrift, meiner Telefonnummer und E-Mail-Adresse an künftige Stipendiaten des DAAD zur Information weitergegeben werden. x Ich bin auch mit der Weitergabe meines Namens und meiner E-Mail-Adresse an künftige Stipendiaten des DAAD einverstanden, um eine eventuelle Kontaktaufnahme zu ermöglichen. Truong 07.11.15 ...................................... ............................................... Datum Unterschrift D 205/ Januar 2013 Abschlussbericht 2015 Land: Stipendiat: Betreuer: Zeitraum: Institution: Singapur Boi Linh Truong Deron Raymond Herr 03.07. – 6.10.15 National University of Singapore Yong Loo Lin School of Medicine Department of Pharmacology Allgemeiner Teil Ich war im Sommer 2015 im Rahmen des Programms „RISE weltweit“ in Singapur an der National University of Singapore (NUS) am Department of Pharmacology tätig. 1. Reisevorbereitung 1.1 Unterkunft Um eine Unterkunft musste ich mich selbst kümmern. Da ich nicht an der NUS als Student eingeschrieben war, konnte ich leider nicht auf dem Campus wohnen. Jedoch hat mir mein Betreuer 5 Hostels empfohlen, die eine gute Anbindung zur NUS hatten. Ich habe den 5 Hostels eine Email geschrieben und mich am Ende für das EVAN HOSTEL entschieden. Im Hostel habe ich mir ein Zimmer mit einer weiteren Person geteilt. Generell ist zu sagen, dass die Unterkünfte in Singapur sehr teuer sind. Der Standard der Unterkünfte ist deutlich schlechter als in Deutschland. Ich war total schockiert als ich meine Unterkunft gesehen habe. Aber letztendlich war ich ständig unterwegs und habe in meinem Hostel nur geschlafen. Hinweis: Bei der Wahl der Unterkunft sollte man auf eine gute Anbindung zur Uni achten, weil Singapur sehr weitläufig ist. 1.2 Impfungen Vor der Abreise sollte man sich gegen Tetanus, Masern und Hepatitis impfen lassen. 1.3 Visum Ich habe den Work-Holiday-Pass beantragt. Hierfür musste ich ein Antragsformular des singapurischen Arbeitsministeriums auf ihrer Internetseite herunterladen und ausfüllen. Drei Monate vor dem Abreisedatum habe ich dieses Antragsformular zusammen mit den erforderlichen Dokumenten per Email an das Ministerium geschickt. Drei Wochen später erhielt ich per Post ein „In-Principle-Approval-Letter“, mit dem ich dann in das Land einreisen konnte. Vor Ort habe ich dann den Work-Holiday-Pass beim „Ministry of Manpower“ abgeholt. 2. Leben in Singapur Singapur ist eine unglaublich schöne und moderne Stadt. Ich habe mich sofort in die Stadt verliebt. Es gibt dort so viele Unternehmungsmöglichkeiten. Für jeden ist etwas dabei: Für Natur-Liebhaber gibt es im Norden von Singapur das Tree Top Walk in MacRitchie. Sportler können bei der Mountainbike-Tour auf Pulau Ubin ihr Können zeigen. Tierliebhaber können zum Zoo, Night Safari oder River Safari. Kulturbegeisterte können in Singapur viele Museen und Tempels besichtigen. Das Wochenende kann man dann am Strand in Sentosa verbringen. Es gibt in Singapur eine Menge zu sehen. In Singapur herrscht ein tropisches Regenklima, d.h. es ist durchgehend 30 Grad und schwül. Das Wetter kühlt am Abend kaum ab. Man kann den ganzen Tag in Sommerkleidern herumlaufen. Jeden Mittwoch ist in Singapur Ladies Night. Frauen kommen in jeden Club umsonst rein und meistens gibt es noch ein kostenloses Getränk. Am Abend würde ich die Lichtershow bei Gardens by the Bay und die Wasserlichtershow vor Marina Bay Sands empfehlen, mit anschließendem Spaziergang um Marina Bay. Die Skyline von Singapur sieht bei Nacht wunderschön aus. In Singapur kommt man mit der MRT leicht von einem Ort zum anderen. Die Bahnen kommen alle 5 min. Zudem ist Singapur sehr sicher, sodass man auch ohne Probleme nachts rausgehen kann. Essen in Singapur ist preisgünstig. In den Food Courts gibt es für wenig Geld gutes Essen. Die Food Courts bieten eine ungeheure Vielfalt. Hauptsächlich sind dort chinesische, malaiische, indische Küchen vertreten. 3. Reisen Ich bin sehr viel herumgereist, weil Singapur ein Knotenpunkt in Asien ist. Reisen ist außerdem preiswert in Singapur. Ich war in Indonesien (Bali), Malaysia (Melakka) und in Thailand (Krabi). Hinweis: Ich kann nur wärmstens empfehlen frühzeitig nach Flügen zu gucken. Man kann Glück haben und für wenig Geld nach Thailand, Indonesien und Malaysia fliegen. Flüge sollte man mindestens 2 Wochen im Voraus buchen. Je später man bucht, desto teuer werden die Flugtickets. Als Fluggesellschaft würde ich Air Asia empfehlen. 4. Praktikum Ich war im Labor von Dr. Herr tätig. Bei dem Labor handelt es sich um eine kleine Arbeitsgruppe, bestehend aus 4 PhD-Studenten und sieben Untergraduates. Das Arbeitsklima ist sehr gut und das Labor ist mit modernen Geräten ausgestattet. Ich habe eigenständig an einem Projekt gearbeitet. Jede Woche gab es ein gemeinsames LabMeeting, wo jeder die Resultate der vergangenen Woche vorstellt. Dr. Herr ist ein sehr netter Mentor. Zu Beginn hat er mir mein Projekt erklärt und mir die Ausführung meines Experimentes gezeigt. Mein Projekt war auf meine Vorkenntnisse abgestimmt. Ich war frei in der der Ausführung meiner Experimente im Labor, d.h. ich konnte selbst entscheiden, wann ich kommen und gehen möchte. Bei Fragen konnte ich jederzeit mein Mentor kontaktieren. Zusammenfassend hatte ich eine wunderschöne Zeit in Singapur gehabt. Ich habe viele nette Leute kennengelernt, mit denen ich ständig unterwegs war. Obwohl das Land sehr klein ist, gibt es so viel zu entdecken. Ich habe in den 9 Wochen längst nicht alles von Singapur gesehen. Alles in allem ist das Praktikum eine unvergessliche Erfahrung gewesen. Ich kann Singapur als Land für ein Forschungspraktikum nur weiterempfehlen. Fachlicher Teil: I was in Singapore for a research internship within the framework of the program DAAD 2015 RISE worldwide at the Pharmacology Department of National University of Singapore. I worked in the laboratory of Assistant Professor Dr. Deron Raymond Herr from 03.08.15 to 06.10.15. The topic of my project was the receptor FFAR1. 1. What is FFAR1? FFAR1 stands for Free Fatty Acid Receptor 1 and is one of the classes of G-Protein coupled receptors. FFAR1 is also known as GPR40 and is most widely expressed in the pancreatic Islets of Langerhans, specifically in the pancreatic beta cells. It is a membrane protein that encoded by the FFAR1 gene in humans. FFAR1 can be activated by medium to long fatty acid chains such as Oleate and Palmitate. The activation of the receptor initiates a signal cascade which results in the secretion of insulin. The receptor is believed to be an attractive therapeutic target for the treatment of Type II diabetes. 2. Effect of Glucose on FFAR1: My experiment studies the effect of glucose on FFAR1. Previous lab studies suggested that glucose possibly docks on an allosteric site of FFAR1. Thereafter, the free fatty acids can bind with a higher affinity at the active site of FFAR1 which results in an increased activation of FFAR1. This eventually causes an enhanced insulin release. However, the mechanism of the allosteric modulation of FFAR1 by glucose is still unclear. By discovering the mechanism behind the glucose modulation, it may then be possible to design novel allosteric agonist drugs to the diabetes condition. 3. My Project: Aim 1: One of my tasks in the lab was to localize FFAR1 in the HEK293 cells at different time points after activation of FFAR1 by Oleate in the presence of glucose. It’s known that FFAR1 is a membrane protein and after activation of FFAR1, it goes into the cell by a process called internalization. In my project, I examined how long does it take for FFAR1 after activation to be engulfed by the cell membrane and internalized into the cell. In addition, I should investigate the duration of internalization. The assay which I used in my project for localization of FFAR1 was Immunocytochemistry (ICC). Immunocytochemistry is a common laboratory technique that is used to visualize the localization of the protein of interest in cells using a specific primary antibody that binds to it. When the primary antibody is bound to a secondary antibody that is covalently linked to a fluorophore, the complex allows the detection of the protein under the microscope when exposed to light in a certain range. So for this experiment, FFAR1 should be labelled. For my study, a construct of FFAR1 was fused with the Epitope tag V5-tag for imaging of the localization of FFAR1. Method: The ICC was performed on coverslips. For this purpose, the coverslips were transferred into each well of a 24-well plate and coated with collagen. HEK293 cells were seeded onto the collagen-coated coverslips and transfected with FFAR1-V5 using Lipofectamine 3000. Afterwards, the cells were starved with serum-free DMEM for 3 hours. The medium was then replaced with DPBS containing 5% glucose for 1 hour. As control, the medium of some wells was replaced with DPBS without glucose. The cells were stimulated with 1 mM Oleate. At different time points they were fixed with 4% Paraformaldehyde solution. The cells were fixed at 30, 60 and 120 min after stimulation with Oleate for 15 min. Thereafter, the cells were blocked with a blocking solution and then incubated with the primary antibody anti-V5 in blocking solution, followed by Alexa Fluor 594 goat antiMouse IgG as secondary antibody. The nuclei of the cells were labeled by DAPI. Then, the coverslips were transferred onto objective slides. For the detection of FFAR1, the coverslips were exposed to light in the green range under the fluorescence microscope, so FFAR1 could localized in the cells as red points. Result: Fig.1: ICC with FFAR1-V5 with glucose-treatment The localization of FFAR1 in the cells has changed over the time (fig.1). At the beginning without Oleate-stimulation only the membranes of the cells were red labeled. That means that FFAR1-receptors were located in the plasma membrane of HEK cells. At 30, 60 and 120 min after Oleate stimulation, there were small red bubbles inside of the cells, which mean the receptors were in vesicles in the cytoplasm. According to my result, the FFAR1 underwent a rapid agonist-induced internalization. The internalization has already begun within 30 min after the Oleate-stimulation. Fig.2: ICC with FFAR1 with and without glucose treatment In addition, comparing the treatment of the cells with and without glucose, it has been observed that the red colour for the localization of FFAR1 is brighter in cells with glucose than in cells without glucose treatment (fig2.). That means that the activation of FFAR1 increase when Oleate was prepared in the presence of glucose. To examine the duration of the internalization, after Oleate stimulation for 15 min, the solution was removed in each well and replaced with DMEM. At different time points the cells were fixed with Paraformaldehyde. Cells were fixed without Oleate-stimulation that means the cells are untreated. In addition, the cells were fixed 15 min after Oleatestimulation, then at 30, 60, 120 and 240 min. Fig.3: ICC with FFAR1-V5 and glucose treatment to dermine the duration of internalization The results obtained were unexpected because there were red small bubbles at all time points (fig.3). Internalizations already happened in untreated cells what is wrong. This is different from the initial hypothesis: After activation by agonist, the receptor undergoes a rapid agonist-induced internalization and then rapidly recycled back to the plasma membrane. Actually, I had to redo it, but there was not enough time to perform this experiment again. Aim 2: The second main procedure of experiment I did there was to subclone FFAR1 into GFPvector. First of all, the PCR was performed with FFAR1-V5 as template to amplify FFAR1-gen. The product was purified using a PCR purification kit and was digested with the restriction endonuclease BamHI and Not1-HF afterwards. The PCR purification was performed again. To get the GFP-vector, one E.coli clone with GPR17-eGFP plasmid was subcultured in LB medium overnight. The next day, GPR17-eGFP was extracted from the E.coli. The plasmid was digested with BamHI and Not-HF. The whole reaction was run on the gel. Afterwards, the gel extraction was performed to get the GFP-vector. After getting GFP-vector and FFAR1-gen, the insert and the vector was mixed and ligated with T4 ligase to get the FFAR1-GFP. The product was then transformed into the zymo cells and the cells were spread onto plate with Ampicillin. The plate was incubated overnight at 37°C. A successful transformation of zymo cells with FFAR1-GFP allows colonies growth on the plate because FFAR1-GFP has the ampicillin resistance gene. 4. Conclusion The aim of my project was to investigate the internalization of FFAR1 in the presence of Oleate and glucose, in hopes of discovering more about the mechanism of the allosteric modulation by glucose. My results were not good and because of the short duration of the internship, I did not have enough time to redo some experiments. Nonetheless, I have learned a lot of molecular techniques during my internship. 5. Acknowledgement It was a pleasure to work in the lab. I really enjoyed the time there. I would like to thank my supervisor Dr. Herr for giving me this opportunity to take up this project and for all the guidance and support. I would like to thank the other lab members as well for their encouragement. From the beginning I felt really welcome in the lab. I would also like to thank DAAD for this amazing opportunity to go to Singapore and for the financial support. It was an unforgettable experience and the most exciting trip of my life. It was the best decision to apply for this internship.
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