Facilitative glucose transporter Glut1 is actively excluded from rod outer segments.

Photoreceptors are among the most metabolically active cells in the body, relying on both oxidative phosphorylation and glycolysis to satisfy their high energy needs. Local glycolysis is thought to be particularly crucial in supporting the function of the photoreceptor's light-sensitive outer segment compartment, which is devoid of mitochondria. Accordingly, it has been commonly accepted that the facilitative glucose transporter Glut1 responsible for glucose entry into photoreceptors is localized in part to the outer segment plasma membrane. However, we now demonstrate that Glut1 is entirely absent from the rod outer segment and is actively excluded from this compartment by targeting information present in its cytosolic C-terminal tail. Our data indicate that glucose metabolized in the outer segment must first enter through other parts of the photoreceptor cell. Consequently, the entire energy supply of the outer segment is dependent on diffusion of energy-rich substrates through the thin connecting cilium that links this compartment to the rest of the cell.

Molekulare Charakterisierung der Centrin-Isoformen in der Retina von Säugetieren

Centrine sind Mitglieder einer hoch konservierten Überfamilie von Ca2+-bindenden Proteinen mit EF-Hand Motiven. Bislang sind vier Centrin-Isoformen bei Säugern beschrieben worden, die in diversen Zellen in der Regel mit Centriolen von Centrosomen oder Centrosomen-verwandten Strukturen assoziiert sind. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden die vier Centrin-Isoformen bezüglich der Expression in verschiedenen Geweben untersucht. Dabei lag der Hauptfokus auf Untersuchungen der Centrine in den Photorezeptorzellen der Retina. Analysen auf subzellulärer Ebene brachten Klarheit über die differenzielle Lokalisation der verschiedenen Isoformen in der Retina. Mit Hilfe von verschiedenen Methoden konnten Wechselwirkungspartner in der Retina identifiziert werden, die eine Rolle in der visuellen Signaltransduktionskaskade spielen. Dabei könnten Centrine einem Regelmechanismus angehören, der wichtige Translokationsprozesse dieser Proteine regelt. In den Photorezeptorzellen der Säugetierretina werden die vier Isoformen exprimiert, die in den Strukturen des Cilienapparates differenziell lokalisiert sind. Dabei beschränkt sich ihre Lokalisation entweder auf den Basalkörper (Centrin 4), auf das Verbindungscilium (Centrin 1) oder sie sind in beiden Strukturen zu finden (Centrin 2 und 3). In den nicht- Photorezeptorzellen der Retina sind die Isoformen Centrin 2 und 3 zudem an den Centriolen der Centrosomen lokalisiert. In der vorliegenden Arbeit wurde zum ersten Mal gezeigt, dass alle Centrin-Isoformen in ein und derselben Zelle, der Photorezeptorzelle, koexprimiert werden und dabei subzellulär kolokalisiert sind. Im Weiteren konnte die ubiquitäre Expression von Centrin 2 und 3 in allen untersuchten Geweben an Centrosomen bestätigt werden. Centrin 1 und 4 hingegen werden nur in Geweben mit Cilien-tragenden Zellen exprimiert. Die Funktion der Centrine wird nicht nur durch Bindung von Ca2+, sondern auch durch Phosphorylierungen reguliert. Alle Sequenzen der Centrine weisen diverse mögliche Phosphorylierungsstellen für unterschiedliche Proteinkinasen auf. Die Ergebnisse aller durchgeführten in vitro und ex vivo Phosphorylierungs „Assays“ zeigen eine licht-abhängige Phosphorylierung der Centrin-Isoformen in der Retina. Dabei war in der dunkel-adaptierten Retina die Phosphorylierung vor allem von Centrin 1 und 2 erhöht. Weiterführende Experimente mit Kinase-Inhibitoren wiesen darauf hin, dass vor allem die Proteinkinase CKII eine bedeutende Rolle bei der Centrin-Phosphorylierung in der Retina einnimmt. Centrine sind die ersten Cytoskelettkomponenten, deren Phosphorylierungsgrad lichtabhängig moduliert wird. Diese Ergebnisse weisen auf einen Signalweg, der zwischen der visuellen Signaltransduktionskaskade und der Regulation der Centrin-Aktivität vermittelt, hin. Bei der Suche nach Centrin-Bindungspartnern gelang mit Hilfe von Centrin 1 Blot „Overlay Assays“ der Durchbruch. Der neuartige Ansatz zeigte, dass ausschließlich Ca2+-aktiviertes Centrin 1 mit Proteinen aus der Retina interagierte. Nach der Identifikation eines 37 kDa-Proteins als die β-Untereinheit des visuellen G-Proteins Transducin wurden die Untersuchungen auf diesen Interaktionspartner fokussiert. Die Ergebnisse der hier durchgeführten biochemischen und biophysikalischen Protein-Protein Interaktionsexperimente zeigen insgesamt folgendes: ⇒ Alle vier Centrine interagieren mit Transducin, wobei Centrin 3 die geringste Affinität zu Transducin hat. ⇒ Die Assemblierung der Centrin•G-Protein-Komplexe ist strikt Ca2+-abhängig. ⇒ Die Centrine binden sowohl an das isolierte Gtβγ-Heterodimer als auch an den heterotrimeren Gt-holo-Proteinkomplex, nicht aber an Gtα. Die quantitativen immunoelektronenmikroskopischen Analysen zeigen im Weiteren, dass sich die Komplexe aus Transducin und Centrin 1 bis 3 wahrscheinlich in einer Subdomäne des Verbindungsciliums der Photorezeptorzellen ausbilden. Dabei dürfte die Ausbildung der Komplexe an der Regulation der lichtinduzierten Translokation von Transducin zwischen Innen- und Außensegment der Photorezeptorzellen beteiligt sein. Dieser Translokationsmechanismus wird als ein wichtiger Bestandteil der Langzeitadaption der Signaltransduktionskaskade der Säugerretina diskutiert. Der neuartige Regelmechanismus der molekularen Translokationen, in dem Centrine involviert sind, ist außergewöhnlich und dürfte über die speziellen Photorezeptorzellen hinaus von weit reichender Bedeutung sein.

SANS (USH1G) in USH-Proteinnetzwerken von Photorezeptorzellen der Vertebratenretina

Das Usher Syndrom (USH) führt beim Menschen zur häufigsten Form erblicher Taub-Blindheit und wird aufgrund klinischer Merkmale in drei Typen unterteilt (USH1-3). Das Ziel dieser Arbeit war die Analyse der Expression und subzellulären Lokalisation des USH1G-Proteins SANS („Scaffold protein containing Ankyrin repeats and SAM domain“) in der Retina. Ein weiterer Fokus lag auf der Identifikation neuer Interaktionspartner zur funktionellen Charakterisierung von SANS. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte ein USH-Proteinnetzwerk identifiziert werden, das im Verbindungscilium und benachbarter Struktur, dem apikalen Innensegment von Photorezeptorzellen lokalisiert ist. Als Netzwerkkomponenten konnten die USH-Proteine SANS, USH2A Isoform b (USH2A), VLGR1b („Very Large G-protein coupled Receptor 1b“, USH2C) sowie Whirlin (USH2D) ermittelt werden. Innerhalb dieses Netzwerkes interagieren die Gerüstproteine SANS und Whirlin direkt miteinander. Die Transmembranproteine USH2A Isoform b und VLGR1b sind durch die direkte Interaktion mit Whirlin in ciliären-periciliären Membranen verankert und projizieren mit ihren langen Ektodomänen in den extrazellulären Spalt zwischen Verbindungscilium und apikalem Innensegment. Darüber hinaus konnte die Partizipation von SANS an Mikrotubuli-assoziiertem Vesikeltransport durch Identifikation neuer Interaktionspartner, wie dem MAGUK-Protein MAGI-2 („Membrane-Associated Guanylate Kinase Inverted-2“) sowie Dynaktin-1 (p150Glued) eruiert werden. Die Funktion des ciliären-periciliären USH-Proteinnetzwerkes könnte demnach in der Aufrechterhaltung benachbarter Membranstrukturen sowie der Beteiligung der Positionierung und Fusion von Transportvesikeln liegen.

Charakterisierung funktioneller Domänen von Centrin-Isoformen

Centrine sind kleine Ca2+-bindende Proteine aus der Familie der EF-Hand Proteine. Erstmals wurden Centrine als Hauptbestandteil der kontraktilen Flagellenwurzeln von Grünalgen beschrieben. Mittlerweile konnten Centrine in nahezu allen eukaryotischen Organismen nachgewiesen werden. In Säugetieren wurden bis zu vier Isoformen identifiziert, die an Centrosomen oder davon abgeleiteten Strukturen, wie Spindelpolkörpern und Basalkörper, aber auch in Übergangszonen von Cilien exprimiert werden. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Centrine im zellulären Kontext der Photorezeptorzellen nicht nur durch die Bindung von Ca2+ reguliert werden, sondern auch durch reversible Phosphorylierungen. Die Phosphorylierung der Centrin-Isoformen findet in der Retina von Vertebraten lichtabhängig während der Dunkeladaption statt. Die Protein Kinase CK2 (CK2) ist für die beschriebenen lichtabhängigen Phosphorylierungen hauptverantwortlich. Obwohl alle Centrin-Isoformen mehrere mögliche Zielsequenzen für die CK2 besitzen, kommt es nur zur Phosphorylierung einer einzigen Aminosäure in Cen1p, Cen2p und Cen4p. Im Gegensatz dazu stellt die Isoform Cen3p kein Substrat für die CK2 dar. Zudem wurden hier erstmals Phosphatasen identifiziert, die in der Lage sind Centrine zu dephosphorylieren. Die Dephosphorylierung durch die PP2Cund PP2C ist sehr spezifisch, da keine andere Phosphatase der Retina die CK2-vermittelte Phosphorylierung der Centrine rückgängig machen kann. Hoch auflösende licht- und elektronenmikroskopische Analysen zeigten erstmals, dass die Centrine sowohl mit der CK2 als auch mit der PP2C im Verbindungscilium der Photorezeptorzellen colokalisiert sind. Cen1p und CK2 sind in der Lage, direkt an Mikrotubuli zu binden, was die notwendige räumliche Nähe zwischen Enzymen und Substrat herstellt. Bisherige Arbeiten zeigten, dass alle Centrine Ca2+-abhängig mit dem visuellen G-Protein Transducin interagieren. Diese Wechselwirkung dürfte an der Regulation der lichtabhängigen Translokation des visuellen G-Proteins Transducin zwischen dem Außen- und dem Innensegment der Photorezeptorzelle beteiligt sein. In der vorliegenden Arbeit zeigten Interaktionsstudien, dass die Bindungsaffinitäten der Centrine für Transducin durch die CK2-vermittelte Phosphorylierung drastisch verringert wurden. Dieser beobachtete Effekt beruht auf deutlich verringerten Ca2+-Affinitäten der Centrin-Isoformen nach der CK2-vermittelten Phosphorylierung. In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuartiger Regulationsmechanismus der Centrine in den Photorezeptorzellen der Vertebraten beschrieben. Centrine werden nicht nur durch Ca2+-Bindung zur Bildung von Protein Komplexen stimuliert, sondern durch die Phosphorylierung zum Auflösen dieser Komplexe angeregt. Damit reguliert die CK2-vermittelte, lichtabhängige Phosphorylierung der Centrine möglicherweise ebenfalls die adaptive Translokation des visuellen G-Proteins Transducin zwischen dem Außen- und Innensegment der Photorezeptorzellen.

An siRNA-based functional genomics screen for the identification of regulators of ciliogenesis and ciliopathy genes

Defects in primary cilium biogenesis underlie the ciliopathies, a growing group of genetic disorders. We describe a whole-genome siRNA-based reverse genetics screen for defects in biogenesis and/or maintenance of the primary cilium, obtaining a global resource. We identify 112 candidate ciliogenesis and ciliopathy genes, including 44 components of the ubiquitin-proteasome system, 12 G-protein-coupled receptors, and 3 pre-mRNA processing factors (PRPF6, PRPF8 and PRPF31) mutated in autosomal dominant retinitis pigmentosa. The PRPFs localize to the connecting cilium, and PRPF8- and PRPF31-mutated cells have ciliary defects. Combining the screen with exome sequencing data identified recessive mutations in PIBF1, also known as CEP90, and C21orf2, also known as LRRC76, as causes of the ciliopathies Joubert and Jeune syndromes. Biochemical approaches place C21orf2 within key ciliopathy-associated protein modules, offering an explanation for the skeletal and retinal involvement observed in individuals with C21orf2 variants. Our global, unbiased approaches provide insights into ciliogenesis complexity and identify roles for unanticipated pathways in human genetic disease.

Development and disease of the photoreceptor cilium

Primary cilia are microtubule-rich hair-like extensions protruding from the surface of most post-mitotic cells. They act as sensory organelles that help interpret various environmental cues. Mutations in genes encoding proteins involved in ciliogenesis or protein transport to the primary cilia lead to a wide variety of diseases commonly referred to as ciliopathies,which include primary ciliary dyskinesia, situs invertus, hydrocephalus, kidney diseases, respiratory diseases, and retinal degenerations. In the retina, the photoreceptor cells have a highly specialized primary cilium called the outer segment (OS), which is essential for photosensation. Development of the photoreceptor OS shares key regulatory mechanisms with ciliogenesis in other cell types. Accumulating evidence indicates that mutations that affect OS development and/or protein transport to the OS generally lead to photoreceptor degeneration, which can be accompanied by a range of other clinical manifestations due to the dysfunction of primary cilia in different cell types. Here, we review the general mechanisms regulating ciliogenesis, and present different examples of mutations affecting OS ciliogenesis and protein transport that lead to photoreceptor degeneration. Overall, we conclude that the genetic and molecular evidence accumulated in recent years suggest a clear link between the development and function of the primary cilium and various clinical conditions. Future studies aimed at uncovering the cellular and molecular mechanisms implicated in ciliogenesis in a wide variety of animal models should greatly increase our understanding of the pathophysiology of many human diseases, including retinal degenerations.

Connecting brands with consumers on the internet

There is value of using brands to build relationships with customers and improve brand performance on the web. Products and services are easily replicated; therefore to simplify the buyer decision making process, brands have become important. Building strong brands is important as they can create contrasts between other brands, connections to consumers, and relevance through building customer relationships. Branding in an online environment is important for three reasons: security, recognition and associated costs.

Digital media literacy : connecting young people’s identities, creative production and learning about video games

This chapter outlines examples of classroom activities that aim to make connections between young people’s everyday experiences with video games and the formal high school curriculum. These classroom activities were developed within the emerging field of digital media literacy. Digital media literacy combines elements of ‘traditional’ approaches to media education with elements of technology and information education (Buckingham, 2007; Warschauer, 2006). It is an educational field that has gained significant attention in recent years. For example, digital media literacy has become a significant objective for media policy makers in response to the increased social and cultural roles of new media technologies and controversies associated with young people’s largely unregulated online participation. Media regulators, educational institutions and independent organizations1 in the United States, Canada, the United Kingdom and Australia have developed digital media literacy initiatives that aim to provide advice to parents, teachers and young people.

Connecting pre-service teachers to 'real world' teaching practices through microteaching

Action research proved a useful strategy for monitoring the evolution of microteaching task as an authentic assessment for post-graduate pre-service teachers. Through four iterations of continually reflecting on the structure, purpose and outcomes of utilising microteaching as assessment, unit coordinators implemented an authentic assessment task that simulated real world experience.

Shareholder values, not shareholder value : the role of 'ethical funds' and 'ethical entrepreneurs' in connecting shareholders' values with their investments

This article rebuts the still-common assumption that managers of capitalist entities have a duty, principally or even exclusively, to maximise the monetary return to investors on their investments. It argues that this view is based on a misleadingly simplistic conception of human values and motivation. Not only is acting solely to maximise long-term shareholder value difficult, it displays, at best, banal single-mindedness and, at worst, sociopathy. In fact, real investors and managers have rich constellations of values that should be taken account of in all their decisions, including their business decisions. Awareness of our values, and public expression of our commitment to exemplify them, make for healthier investment and, in the long term, a healthier corporate world. Individuals and funds investing on the basis of such values, in companies that express their own, display humanity rather than pathology. Preamble I always enjoyed the discussions that Michael Whincop and I had about the interaction of ethics and economics. Each of us could see an important role for these disciplines, as well as our common discipline of law. We also shared an appreciation of the institutional context within which much of the drama of life is played out. In understanding the behaviour of individuals and the choices they make, it seemed axiomatic to each of us that ethics and economics have a lot to say. This was also true of the institutions in which they operate. Michael ·had a strong interest in 'the new institutional economics' I and I had a strong interest in 'institutionalising ethics' right through the 1990s.' This formed the basis of some fascinating and fruitful discussions. Professor Charles Sampford is Director, Key Centre for Ethics, Law, Justice and Governance, Foundation Professor of Law at Griffith University and President, International Institute for Public Ethics.DrVirginia Berry is a Research Fellow at theKey Centre for Ethics, Law,Justice andGovernance, Griffith University. Oliver Williamson, one of the leading proponents of the 'new institutional economics', published a number of influential works - see Williamson (1975, 1995,1996). Sampford (1991),' pp 185-222. The primary focus of discussions on institutionalising ethics has been in public sectorethics: see, for example, Preston and Sampford (2002); Sampford (1994), pp 114-38. Some discussion has, however, moved beyond the public sector to include business - see Sampford 200408299

Connecting people and resource consumption in real time

The authors currently engage in two projects to improve human-computer interaction (HCI) designs that can help conserve resources. The projects explore motivation and persuasion strategies relevant to ubiquitous computing systems that bring real-time consumption data into the homes and hands of residents in Brisbane, Australia. The first project seeks to increase understanding among university staff of the tangible and negative effects that excessive printing has on the workplace and local environment. The second project seeks to shift attitudes toward domestic energy conservation through software and hardware that monitor real-time, in situ electricity consumption in homes across Queensland. The insights drawn from these projects will help develop resource consumption user archetypes, providing a framework linking people to differing interface design requirements.

Connecting users and items with weighted tags for personalized item recommendations

Social tags are an important information source in Web 2.0. They can be used to describe users’ topic preferences as well as the content of items to make personalized recommendations. However, since tags are arbitrary words given by users, they contain a lot of noise such as tag synonyms, semantic ambiguities and personal tags. Such noise brings difficulties to improve the accuracy of item recommendations. To eliminate the noise of tags, in this paper we propose to use the multiple relationships among users, items and tags to find the semantic meaning of each tag for each user individually. With the proposed approach, the relevant tags of each item and the tag preferences of each user are determined. In addition, the user and item-based collaborative filtering combined with the content filtering approach are explored. The effectiveness of the proposed approaches is demonstrated in the experiments conducted on real world datasets collected from Amazon.com and citeULike website.

Connecting online with external students : do we really know how to?

Students are often time poor and find it difficult to manage their time in relation to study and other external factors including work. Online study is no exception to this and in many cases where the student is studying in an online only environment, they are also working in full time employment. Higher Education institutions are now offering an abundance of courses online to attract more under-graduate and post-graduate students. It is in this sense that there is an ever-increasing need to understand the student of today and find ways to connect with them and support them in their studies. This paper will report on a small-scale case study of an undergraduate online-only group of first year education students and their associated online experiences in developing a sense of community whilst interacting with a learning management system and its associated tools. Further the paper will explore the mis-conceptions that are widely held by course designers and lecturers involved with online courses.