@misc{BlenauHauserCazzamalietal.2006,
  author    = {Blenau, Wolfgang and Hauser, Frank and Cazzamali, Giuseppe and Williamson, Michael and Grimmelikhuijzen, Cornelis J. P.},
  title     = {A review of neurohormone GPCRs present in the fruitfly Drosophila melanogaster and the honey bee Apis mellifera},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-44326},
  year      = {2006},
  abstract  = {G protein-coupled receptor (GPCR) genes are large gene families in every animal, sometimes making up to 1-2\% of the animal's genome. Of all insect GPCRs, the neurohormone (neuropeptide, protein hormone, biogenic amine) GPCRs are especially important, because they, together with their ligands, occupy a high hierarchic position in the physiology of insects and steer crucial processes such as development, reproduction, and behavior. In this paper, we give a review of our current knowledge on Drosophila melanogaster GPCRs and use this information to annotate the neurohormone GPCR genes present in the recently sequenced genome from the honey bee Apis mellifera. We found 35 neuropeptide receptor genes in the honey bee (44 in Drosophila) and two genes, coding for leucine-rich repeats-containing protein hormone GPCRs (4 in Drosophila). In addition, the honey bee has 19 biogenic amine receptor genes (21 in Drosophila). The larger numbers of neurohormone receptors in Drosophila are probably due to gene duplications that occurred during recent evolution of the fly. Our analyses also yielded the likely ligands for 40 of the 56 honey bee neurohormone GPCRs identified in this study. In addition, we made some interesting observations on neurohormone GPCR evolution and the evolution and co-evolution of their ligands. For neuropeptide and protein hormone GPCRs, there appears to be a general co-evolution between receptors and their ligands. This is in contrast to biogenic amine GPCRs, where evolutionarily unrelated GPCRs often bind to the same biogenic amine, suggesting frequent ligand exchanges ("ligand hops") during GPCR evolution. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.},
  language  = {en}
}
@misc{DortayMuellerRoeber2010,
  author    = {Dortay, Hakan and M{\"u}ller-R{\"o}ber, Bernd},
  title     = {A highly efficient pipeline for protein expression in Leishmania tarentolae sing infrared fluorescence protein as marker},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-44773},
  year      = {2010},
  abstract  = {Background: Leishmania tarentolae, a unicellular eukaryotic protozoan, has been established as a novel host for recombinant protein production in recent years. Current protocols for protein expression in Leishmania are, however, time consuming and require extensive lab work in order to identify well-expressing cell lines. Here we established an alternative protein expression work-flow that employs recently engineered infrared fluorescence protein (IFP) as a suitable and easy-to-handle reporter protein for recombinant protein expression in Leishmania. As model proteins we tested three proteins from the plant Arabidopsis thaliana, including a NAC and a type-B ARR transcription factor. Results: IFP and IFP fusion proteins were expressed in Leishmania and rapidly detected in cells by deconvolution microscopy and in culture by infrared imaging of 96-well microtiter plates using small cell culture volumes (2 μL - 100 μL). Motility, shape and growth of Leishmania cells were not impaired by intracellular accumulation of IFP. In-cell detection of IFP and IFP fusion proteins was straightforward already at the beginning of the expression pipeline and thus allowed early pre-selection of well-expressing Leishmania clones. Furthermore, IFP fusion proteins retained infrared fluorescence after electrophoresis in denaturing SDS-polyacrylamide gels, allowing direct in-gel detection without the need to disassemble cast protein gels. Thus, parameters for scaling up protein production and streamlining purification routes can be easily optimized when employing IFP as reporter. Conclusions: Using IFP as biosensor we devised a protocol for rapid and convenient protein expression in Leishmania tarentolae. Our expression pipeline is superior to previously established methods in that it significantly reduces the hands-on-time and work load required for identifying well-expressing clones, refining protein production parameters and establishing purification protocols. The facile in-cell and in-gel detection tools built on IFP make Leishmania amenable for high-throughput expression of proteins from plant and animal sources.},
  language  = {en}
}
@misc{Esther2002,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Esther, Alexandra},
  title     = {Modellgest{\"u}tzte Untersuchungen zum {\"U}berleben einer Steinkauzpopulation (Athene noctua) in Th{\"u}ringen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-44519},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2002},
  abstract  = {Der R{\"u}ckgang des Steinkauzes (Athene noctua) hat in Th{\"u}ringen und Sachsen seit den 60er Jahren dramatische Ausmaße angenommen. In den 50er Jahren noch fl{\"a}chendeckend beobachtet, wurden f{\"u}r das Jahr 2000 nur noch 18 Individuen durch Bestandserfassungen registriert. Die vielfach diskutierten R{\"u}ckgangsursachen beziehen sich vor Allem auf die großfl{\"a}chige {\"A}nderung der Landschaftsstrukturen, die zum Verlust der Lebensgrundlagen des Steinkauzes f{\"u}hrten. So haben u.a. der Verlust an Brut- und Vorratsh{\"o}hlen und an ganzj{\"a}hrig kurzgehaltenen Gr{\"u}nlandfl{\"a}chen, sowie der zunehmende Einfluss von Pr{\"a}datoren erheblich zum R{\"u}ckgang beigetragen. Eingeleitete Schutzmaßnahmen, ehrenamtlich oder auf dem allgemeinen Naturschutzprogramm des Freistaates Th{\"u}ringen beruhend, wie das Anbringen von Nisthilfen mit Marderschutz oder Pflegevertr{\"a}ge f{\"u}r Streuobstwiesen, zeigen bisher keine sichtbare Wirkung. Als weitergehende Maßnahmen stehen die Reduzierung von F{\"u}chsen (Vulpes vulpes) und Steinmardern (Martes foina), Ausbreitungskorridore f{\"u}r Steink{\"a}uze und ein Auswilderungsprogramm zur Diskussion. Angesichts des Populationsr{\"u}ckgangs des Steinkauz war es Aufgabe dieser Arbeit durch ein Simulationsmodell Untersuchungen zum {\"U}berleben einer Steinkauzpopulation (Athene noctua) in Th{\"u}ringen durchzuf{\"u}hren. Die zusammengetragenen Bestandszahlen ergaben geringe Individuenzahlen in den th{\"u}ringischen Landkreisen Altenburger Land, Greiz und der Stadt Gera sowie in den s{\"a}chsischen Landkreisen Chemnitzer Land und Mittweida. Die Bestandszahlen der Jahre 1989-2001, sowie weitere der Literatur entnommene Daten zum populations{\"o}kologischen Hintergrund, wie auch Analysen des Gebietes in Th{\"u}ringen und Sachsen und dessen besetzter Reviere der Jahre 1989- 2001, wurden in ein stochastisches, r{\"a}umlich-explizites, auf Individuen basierendes Simulationsmodell eingebracht. Es wurde eine Sensitivit{\"a}tsanalyse durchgef{\"u}hrt, die beruhend auf den erfassten Populationsentwicklungen in Th{\"u}ringen und Sachsen und auf Literaturangaben, ausgew{\"a}hlte Parameterkonstellationen f{\"u}r die Untersuchungenergab. Die Untersuchungen zum {\"U}berleben vor dem Hintergrund m{\"o}glicher Gef{\"a}hrdungsfaktoren und zur Ermittelung des Nutzens von Managementoptionen, wurden mit Schwerpunkten auf „Pr{\"a}dation", „Habitatverbesserung" und „Auswilderung" durchgef{\"u}hrt. Als Ergebnis der Simulationen kam heraus, dass die Pr{\"a}dation keinen großen Einfluss auf das {\"U}berleben der Population hat, und Schutzmaßnahmen die Chancen f{\"u}r das {\"U}berleben der Population nicht erh{\"o}hen w{\"u}rden. Habitatverbesserungen, die die Juvenilen animieren sich im Umkreis von bis zu 5 km vom elterlichen Revier anzusiedeln, w{\"u}rden aber deutlich zum {\"U}berleben der Population, auch in l{\"a}ngerfristiger Perspektive, beitragen. Habitatverbesserungen, die zu weiter entfernteren Ansiedlungen animieren, k{\"o}nnten sich dagegen ung{\"u}nstig auf das {\"U}berleben der Population auswirken. F{\"u}r eine m{\"o}gliche Auswilderung als Schutzmaßnahme ergab sich im Modell, dass eine Auswilderung von 5 Individuen pro Jahr {\"u}ber einen Zeitraum von 5 Jahren, die {\"U}berlebenswahrscheinlichkeit kurzfristig deutlich verbessern w{\"u}rde. Es ergab sich allerdings kein Unterschied, ob 5, 10 oder 15 Individuen ausgewildert werden. Eine l{\"a}nger durchgef{\"u}hrte Auswilderung w{\"u}rde vermutlich die {\"U}berlebenswahrscheinlichkeit entsprechend langfristiger verbessern.},
  language  = {de}
}
@misc{BlenauRotteWitteetal.2009,
  author    = {Blenau, Wolfgang and Rotte, Cathleen and Witte, Jeannine and Baumann, Otto and Walz, Bernd},
  title     = {Source, topography and excitatory effects of GABAergic innervation in cockroach salivary glands},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-44353},
  year      = {2009},
  abstract  = {Cockroach salivary glands are innervated by dopaminergic and serotonergic neurons. Both transmitters elicit saliva secretion. We studied the distribution pattern of neurons containing gamma-aminobutyric acid ( GABA) and their physiological role. Immunofluorescence revealed a GABA-immunoreactive axon that originates within the subesophageal ganglion at the salivary neuron 2 (SN2) and this extends within the salivary duct nerve towards the salivary gland. GABA-positive fibers form a network on most acinar lobules and a dense plexus in the interior of a minor fraction of acinar lobules. Co-staining with anti-synapsin revealed that some putative GABAergic terminals seem to make pre-synaptic contacts with GABA-negative release sites. Many putative GABAergic release sites are at some distance from other synapses and at distance from the acinar tissue. Intracellular recordings from isolated salivary glands have revealed that GABA does not affect the basolateral membrane potential of the acinar cells directly. When applied during salivary duct nerve stimulation, GABA enhances the electrical response of the acinar cells and increases the rates of fluid and protein secretion. The effect on electrical cell responses is mimicked by the GABA(B) receptor agonists baclofen and SKF97541, and blocked by the GABAB receptor antagonists CGP52432 and CGP54626. These findings indicate that GABA has a modulatory role in the control of salivation, acting presynaptically on serotonergic and/or dopaminergic neurotransmission.},
  language  = {en}
}
@misc{BlenauMustardHamiltonetal.2003,
  author    = {Blenau, Wolfgang and Mustard, Julie A. and Hamilton, Ingrid S. and Ward, Vernon K. and Ebert, Paul R. and Mercer, Alison R.},
  title     = {Analysis of two D1-like dopamine receptors from the honey bee Apis mellifera reveals agonist-independent activity},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-44378},
  year      = {2003},
  abstract  = {Dopamine is found in many invertebrate organisms, including insects, however, the mechanisms through which this amine operates remain unclear. We have expressed two dopamine receptors cloned from honey bee (AmDOP1 and AmDOP2) in insect cells (Spodoptera frugiperda), and compared their pharmacology directly using production of cAMP as a functional assay. In each assay, AmDOP1 receptors required lower concentrations of dopamine and 6,7-ADTN for maximal activation than AmDOP2 receptors. Conversely, butaclamol and cis(Z)-flupentixol were more potent at blocking the cAMP response mediated through AmDOP2 than AmDOP1 receptors. Expression of AmDOP1, but not AmDOP2, receptors significantly increased levels of cAMP even in the absence of ligand. This constitutive activity was blocked by cis(Z)-flupentixol. This work provides the first evidence of a constitutively activated dopamine receptor in invertebrates and suggests that although AmDOP1 and AmDOP2 share much less homology than their vertebrate counterparts, they display a number of functional parallels with the mammalian D1-like dopamine receptors.},
  language  = {en}
}
@misc{BlenauBaumann2003,
  author    = {Blenau, Wolfgang and Baumann, Arnd},
  title     = {Aminergic signal transduction in invertebrates : focus on tyramine and octopamine receptors},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-44271},
  year      = {2003},
  abstract  = {Electro-chemical signal transduction is the basis of communication between n eurons and their target cells. An important group of neuroactive substances that are released by action potentials from neurons are the biogenic amines. These a re small organic molecules that bind to specific receptors located in the target cell membrane. Once activated these receptors cause changes in the intracellula r concentration of second messengers, i.e. cyclic nucleotides, phosphoinositides , or Ca2+, leading to slow but long-lasting cellular responses. Biochemical, pha rmacological, physiological, and molecular biological approaches have unequivoca lly shown that biogenic amines are important regulators of cellular function in both vertebrates and invertebrates. In this review, we will concentrate on the p roperties of two biogenic amines and their receptors that were originally identi fied in invertebrates: tyramine and octopamine. },
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schumann2008,
  author    = {Schumann, Silvia},
  title     = {Funktionelle Charakterisierung von prokaryotischen und eukaryotischen Molybdoflavoenzymen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-43427},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2008},
  abstract  = {Die Xanthin-Dehydrogenase aus Rhodobacter capsulatus ist ein cytoplasmatisches Enzym, welches ein (αβ)₂ Heterotetramer mit einer Gr{\"o}ße von 275 kDa bildet. Die drei Kofaktoren (Moco, 2[2Fe2S], FAD) sind auf zwei unterschiedlichen Polypeptidketten gebunden. So sind die beiden spektroskopisch unterscheidbaren Eisen-Schwefel-Zentren und das FAD in der XdhA-Untereinheit und der Moco in der XdhB-Untereinheit gebunden. Im ersten Teil dieser Arbeit sollte untersucht werden, warum die R. capsulatus XDH ein Dimer bildet und ob ein intramolekularer Elektronentransfer existiert. Daf{\"u}r wurde eine chim{\"a}re XDH-Variante [(α)₂(β₁wt/β₂E730A)] erzeugt, welche eine aktive und eine inaktive XdhB-Untereinheit tr{\"a}gt. Mit Hilfe von Reduktionsspektren sowie mit der Bestimmung der kinetischen Parameter f{\"u}r die Substrate Xanthin und NAD+ konnte gezeigt werden, dass die chim{\"a}re XDH-Variante katalytisch halb so aktiv war, wie der auf gleiche Weise gereinigte XDH-Wildtyp. Dies verdeutlicht, dass die noch aktive Untereinheit der Chim{\"a}ren selbstst{\"a}ndig und unabh{\"a}ngig Substrat binden und hydroxylieren kann und ein intramolekularer Elektronentransfer zwischen den beiden XdhB-Untereinheiten nicht stattfindet. Ein weiteres Ziel war die funktionelle Charakterisierung der Mus musculus AOX1 sowie der humanen AOX1 hinsichtlich ihrer Substratspezifit{\"a}ten und ihrer biophysikalischen Eigenschaften sowie der Charakterisierung der konservierten Aminos{\"a}uren im aktiven Zentrum der mAOX1. Da bislang noch kein heterologes Expressionssystem f{\"u}r ein aktives und stabiles rekombinantes AO-Protein existierte, wurde ein E. coli Expressionssystem mit der gleichzeitigen Expression der entsprechenden Mocosulfurase f{\"u}r mAOX1 und hAOX1 in dieser Arbeit etabliert. Mit Hilfe dieser Koexpression konnte die Aktivit{\"a}t der rekombinanten mAOX1 um 50 \% gesteigert werden, wenn gleich auch der sulfurierte Moco-Anteil nur 20 \% betrug. Um die konservierten Aminos{\"a}uren im aktiven Zentrum hinsichtlich ihrer Funktion der Substratbindung zu charakterisieren, wurden folgende Varianten erzeugt: V806E, M884R, V806/M884R sowie E1265Q. Mit Hilfe von kinetischen Substratuntersuchungen konnte gezeigt werden, dass die beiden Aminos{\"a}uren Val806 und Met884 f{\"u}r die Erkennung und die Stabilisierung von Aldehyden und N-Heterozyklen essentiell sind. Ein Austausch dieser beiden gegen Glutamat bzw. Arginin (wie bei R. capsulatus XDH) zeigte jedoch keine Xanthin- oder Hypoxanthinumsetzung. F{\"u}r das Glu1265 wurde ebenfalls die Rolle als die Katalyse initiierende Aminos{\"a}ure belegt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Grauf2009,
  author    = {Grauf, Coronula},
  title     = {Brutaktivit{\"a}t und Verhalten der Kiwis (Apteryx mantelli) im Zoo Berlin},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-43709},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Der Streifenkiwi (Apteryx mantelli) kommt im Freiland nur auf der Nordinsel Neuseelands vor. Aufgrund des gef{\"a}hrdeten Bestands ist eine sich selbst erhaltene Zoopopulation wichtig. Kenntnisse des Verhaltens helfen, die Anspr{\"u}che der Tiere zu verstehen. Zudem k{\"o}nnen sie dar{\"u}ber Auskunft geben, inwiefern das Wohlbefinden eines Tieres gegeben ist. Durch die Untersuchung der Brutaktivit{\"a}t sollte ein {\"U}berblick {\"u}ber den allgemeinen Verlauf der Brut gegeben und Aktivit{\"a}tsmuster f{\"u}r den Berliner Hahn erarbeitet werden, um den Verlauf zuk{\"u}nftiger Bruten einsch{\"a}tzen und eventuell positiv beeinflussen zu k{\"o}nnen. Dazu kamen die Untersuchung der t{\"a}glichen Aktivit{\"a}t einer Henne sowie Beobachtungen des Verhaltens der Tiere. Diese dienten der Bestandsaufnahme der gezeigten Verhaltensweisen und sollten zusammen mit der Aktivit{\"a}t die Grundlage zur Einsch{\"a}tzung bilden, ob die Anspr{\"u}che der Kiwis im Zoo Berlin erf{\"u}llt werden, und Hinweise zur Verbesserung der Haltung geben. Die Brutaktivit{\"a}t des Hahnes konnte {\"u}ber drei Brutperioden hinweg detailliert dargestellt werden und zeigte, dass nicht nur innerhalb der Art sondern bei einem einzigen Tier unter {\"a}hnlichen Bedingungen die Variabilit{\"a}t so groß sein kann, dass sie f{\"u}r Vorhersagen {\"u}ber den Erfolg einer Brut nicht geeignet ist. Im Zusammenhang mit der Aktivit{\"a}t der Henne ließen sich keine Auff{\"a}lligkeiten erkennen, die auf eine allgemeine St{\"o}rung der Tiere schließen lassen oder f{\"u}r eine Beeintr{\"a}chtigung der Brut verantwortlich gemacht werden k{\"o}nnten. Soweit aus den Beobachtungen im Freiland geschlossen werden kann, scheinen die Kiwis im Zoo ein weitgehend nat{\"u}rliches Verhalten zu zeigen. Die Haltungsbedingungen scheinen den Anspr{\"u}chen der Tiere zu entsprechen. Es ließen sich nur bedingt Strategien entwickeln, um die Bedingungen f{\"u}r die Brut und damit f{\"u}r die Nachzucht zu verbessern, da sich die Aktivit{\"a}t des Hahnes w{\"a}hrend der Brut von Jahr zu Jahr als unerwartet variabel erwies. F{\"u}r ein weiteres Verst{\"a}ndnis des Brutverhaltens und eine m{\"o}gliche Verbesserung der Bedingungen w{\"a}re eine Untersuchung zum Einfluss verschiedener Umweltfaktoren auf die Brutaktivit{\"a}t des Hahnes w{\"u}nschenswert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Huber2010,
  author    = {Huber, Veronika Emilie Charlotte},
  title     = {Climate impact on phytoplankton blooms in shallow lakes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-42346},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Lake ecosystems across the globe have responded to climate warming of recent decades. However, correctly attributing observed changes to altered climatic conditions is complicated by multiple anthropogenic influences on lakes. This thesis contributes to a better understanding of climate impacts on freshwater phytoplankton, which forms the basis of the food chain and decisively influences water quality. The analyses were, for the most part, based on a long-term data set of physical, chemical and biological variables of a shallow, polymictic lake in north-eastern Germany (M{\"u}ggelsee), which was subject to a simultaneous change in climate and trophic state during the past three decades. Data analysis included constructing a dynamic simulation model, implementing a genetic algorithm to parameterize models, and applying statistical techniques of classification tree and time-series analysis. Model results indicated that climatic factors and trophic state interactively determine the timing of the phytoplankton spring bloom (phenology) in shallow lakes. Under equally mild spring conditions, the phytoplankton spring bloom collapsed earlier under high than under low nutrient availability, due to a switch from a bottom-up driven to a top-down driven collapse. A novel approach to model phenology proved useful to assess the timings of population peaks in an artificially forced zooplankton-phytoplankton system. Mimicking climate warming by lengthening the growing period advanced algal blooms and consequently also peaks in zooplankton abundance. Investigating the reasons for the contrasting development of cyanobacteria during two recent summer heat wave events revealed that anomalously hot weather did not always, as often hypothesized, promote cyanobacteria in the nutrient-rich lake studied. The seasonal timing and duration of heat waves determined whether critical thresholds of thermal stratification, decisive for cyanobacterial bloom formation, were crossed. In addition, the temporal patterns of heat wave events influenced the summer abundance of some zooplankton species, which as predators may serve as a buffer by suppressing phytoplankton bloom formation. This thesis adds to the growing body of evidence that lake ecosystems have strongly responded to climatic changes of recent decades. It reaches beyond many previous studies of climate impacts on lakes by focusing on underlying mechanisms and explicitly considering multiple environmental changes. Key findings show that climate impacts are more severe in nutrient-rich than in nutrient-poor lakes. Hence, to develop lake management plans for the future, limnologists need to seek a comprehensive, mechanistic understanding of overlapping effects of the multi-faceted human footprint on aquatic ecosystems.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Becker2009,
  author    = {Becker, Marion},
  title     = {Bedeutung eines hydrophoben Seitenkettenstapels f{\"u}r Stabilit{\"a}t, Faltung und Struktur des P22 Tailspikeproteins},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-42674},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Das homotrimere Tailspikeadh{\"a}sin des Bakteriophagen P22 ist ein etabliertes Modellsystem, dessen Faltung, Assemblierung und Stabilit{\"a}t in vivo und in vitro umfassend charakterisiert ist. Das zentrale Strukturmotiv des Proteins ist eine parallele beta-Helix mit 13 Windungen, die von einer N‑terminalen Kapsidbindedom{\"a}ne und einer C‑terminalen Trimerisierungsdom{\"a}ne flankiert wird. Jede Windung beinhaltet drei kurze beta-Str{\"a}nge, die durch turns und loops unterschiedlicher L{\"a}nge verbunden sind. Durch den sich strukturell wiederholenden, spulenf{\"o}rmigen Aufbau formen beta-Str{\"a}nge benachbarter Windungen elongierte beta-Faltbl{\"a}tter. Das Lumen der beta-Helix beinhaltet gr{\"o}ßtenteils hydrophobe Seitenketten, welche linear und sehr regelm{\"a}ßig entlang der L{\"a}ngsachse gestapelt sind. Eine hoch repetitive Struktur, ausgedehnte beta-Faltbl{\"a}tter und die regelm{\"a}ßige Anordnung von {\"a}hnlichen oder identischen Seitenketten entlang der beta-Faltblattachse sind ebenfalls typische Kennzeichen von Amyloidfibrillen, die bei Proteinfaltungskrankheiten wie Alzheimer, der Creutzfeld-Jakob-Krankheit, Chorea Huntington und Typ-II-Diabetes gebildet werden. Es wird vermutet, dass die hohe Stabilit{\"a}t des Tailspikeproteins und auch die der Amyloidfibrille durch Seitenkettenstapelung, einem geordneten Netzwerk von Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen und den rigiden, oligomeren Verbund bedingt ist. Um den Einfluss der Seitenkettenstapelung auf die Stabilit{\"a}t, Faltung und Struktur des P22 Tailspikeproteins zu untersuchen, wurden sieben Valine in einem im Lumen der beta-Helix begrabenen Seitenkettenstapel gegen das kleinere und weniger hydrophobe Alanin und das volumin{\"o}sere Leucin substituiert. Der Einfluss der Mutationen wurde anhand zweier Tailspikevarianten, dem trimeren, N‑terminal verk{\"u}rzten TSPdeltaN‑Konstrukt und der monomeren, isolierten beta-Helix Dom{\"a}ne analysiert. Generell wurde in den Experimenten deutlich, dass Mutationen zu Alanin st{\"a}rkere Effekte ausl{\"o}sen als Mutationen zu Leucin. Die dichte und hydrophobe Packung im Kern der beta-Helix bildet somit die Basis f{\"u}r Stabilit{\"a}t und Faltung des Proteins. Anhand hoch aufgel{\"o}ster Kristallstrukturen jeweils zweier Alanin‑ und Leucin‑Mutanten konnte verdeutlicht werden, dass das Strukturmotiv der parallelen beta-Helix stark formbar ist und mutationsbedingte {\"A}nderungen des Seitenkettenvolumens durch kleine und lokale Verschiebung der Haupt‑ und Seitenketten ausgeglichen werden, sodass m{\"o}gliche Kavit{\"a}ten gef{\"u}llt und sterische Spannung abgebaut werden k{\"o}nnen. Viele Mutanten zeigten in vivo und in vitro einen temperatursensitiven Faltungsph{\"a}notyp (temperature sensitive for folding, tsf), d.h. bei Temperaturerh{\"o}hung waren die Ausbeuten des N‑terminal verk{\"u}rzten Trimers im Vergleich zum Wildtyp deutlich verringert. Weiterf{\"u}hrende Experimente zeigten, dass der tsf‑Ph{\"a}notyp durch die Beeinflussung unterschiedlicher Stadien des Reifungsprozesses oder auch durch die Verminderung der kinetischen Stabilit{\"a}t des nativen Trimers ausgel{\"o}st wurde. Durch Untersuchungen am vollst{\"a}ndigen und am N‑terminal verk{\"u}rzten Wildtypprotein wurde gezeigt, dass die Entfaltungsreaktion des Tailspiketrimers komplex ist. Die Verl{\"a}ufe der Kinetiken folgen zwar einem apparenten Zweizustandsverhalten, jedoch sind bei Darstellung der Entfaltungs{\"a}ste im Chevronplot die Abh{\"a}ngigkeiten der Geschwindigkeitskonstanten vom Denaturierungsmittel nicht linear, sondern in unterschiedliche Richtungen gew{\"o}lbt. Dieses Verhalten k{\"o}nnte durch ein hoch energetisches Entfaltungsintermediat, einen breiten {\"U}bergangsbereich oder parallele Entfaltungswege hervorgerufen sein. Mit Hilfe der monomeren, isolierten beta-Helix Dom{\"a}ne, bei der die N‑terminale Capsidbindedom{\"a}ne und die C‑terminale Trimerisierungsdom{\"a}ne deletiert sind und welche als unabh{\"a}ngige Faltungseinheit fungiert, wurde gezeigt, dass alle Mutanten im Harnstoff‑induzierten Gleichgewicht analog zum Wildtypprotein einem Zweizustandsverhalten mit vergleichbaren Kooperativit{\"a}ten folgen. Die konformationellen Stabilit{\"a}ten von in der beta-Helix zentral gelegenen Alanin‑ und Leucin‑Mutanten sind stark vermindert, w{\"a}hrend Mutationen in {\"a}ußeren Bereichen der Dom{\"a}ne keinen Einfluss auf die Stabilit{\"a}t der beta-Helix haben. Bei Verl{\"a}ngerung der Inkubationszeiten der Gleichgewichtsexperimente konnte die langsame Bildung von Aggregaten im {\"U}bergangsbereich der destabilisierten Mutanten detektiert werden. Die in der Arbeit erlangten Erkenntnisse lassen vermuten, dass die isolierte beta-Helix einem f{\"u}r die Reifung des Tailspikeproteins entscheidenden thermolabilen Faltungsintermediat auf Monomerebene sehr {\"a}hnlich ist. Im Intermediat ist ein zentraler Kern, der die Windungen 4 bis 7 und die „R{\"u}ckenflosse" beinhaltet, stabilit{\"a}tsbestimmend. Dieser Kern k{\"o}nnte als Faltungsnukleus dienen, an den sich sequenziell weitere Helixwindungen anlagern und im Zuge der „Monomerreifung" kompaktieren.},
  language  = {de}
}