@phdthesis{Qin2022,
  author    = {Qin, Miaojing},
  title     = {The role of heat shock proteins (HSP23s and HSP70-4) for heat stress memory in plants},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {138},
  year      = {2022},
  abstract  = {Heat is a significant climatic condition that threatens crop growth and survival. Extreme temperature occurrences in nature are becoming more severe, more frequent and longer-lasting, all of which have deleterious repercussions for agricultural production. As a result, it is critical to learn more about the mechanisms that lead to increased heat tolerance in plants. To endure and survive, higher plants have evolved complex mechanisms to respond to various amounts of heat stress. Plants have a thermal tolerance that permits them to survive rapid and dramatic temperature rises for a limited time. Plants can also be primed to withstand heat stress (HS) that would otherwise be lethal by exposing them to short, moderate, and non-lethal HS (referred to as a priming stimulus) before being exposed to severe HS. A prepared acquired thermotolerance in primed plants can be maintained for a long time under optimal circumstances, implying that plants can store information during this period. Several studies have shown that acquired thermotolerance (thermopriming) refers to the increased resistance of cells, tissues, and organisms to elevated temperatures after prior heat exposure. Maintenance of acquired thermotolerance (thermomemory) is associated with the synthesis of specialized stress proteins involved in cellular protection and accelerated tissue repair, such as heat shock proteins (HSPs). Recent studies showed a main role of heat shock proteins for turnover of protein quality components, e.g. HSP21 in the chloroplast in the regulation of thermomemory. As an important organelle, mitochondrial function is critical for plant cell responses to heat. However, it is still unknown what the molecular and physiological involvement of HSPs is in mitochondrial function and thermomemory. In our study, we showed that thermopriming induces transcript and protein levels of two mitochondrial small heat shock proteins, HSP23.5 (AT5G51440) and HSP23.6 (AT4G25200), which last for 2-3 days throughout the thermomemory phase. The morphological analysis of HSP23.5/6 transgenic plants demonstrated HSP23.5/6 function redundantly in heat stress. We showed that hsp23.5/6 double knockout plants had abnormalities in thermomemory at the seedling stage, and that mature hsp23.5/6 4 plants are more sensitive to both basal thermotolerance and thermomemory. Heat treatment significantly impacted the respiration rate of hsp23.5/6 seedlings compared to WT, indicating mitochondrial dysfunction dependent on HSP23.5 and HSP23.6. In addition, we tested and confirmed the chaperone activity of HSP23.6 toward the model substrate protein malate dehydrogenase (MDH) in vitro, indicating that HSP23.6 potentially contributes to the maintenance of cellular viability. Furthermore, we discovered a novel HSP23.6 client protein, CIB22, a mitochondrial complex-I subunit protein. According to experimental data (BiFC and Co-IP), HSP23.6 and CIB22 interact in plant cells. We also identified a heat response phenotype in the cib22 mutant compared to WT, as well as CIB22 protein degradation in the hsp23.5/6 mutant when exposed to heat. Our findings suggest that the two mitochondrial-localized heat shock proteins play a role in thermotolerance, presumably by influencing mitochondrial function and structure. More broadly, to identify novel genetic components associated with thermomemory in plants, we performed proteome profiling for Arabidopsis WT (Col-0) seedlings during thermomemory. Multiple time point samples of priming and triggering with controls were collected and analyzed to reveal the dynamic proteome changes during the memory phase in Arabidopsis cells. Among the top memory-associated proteins, we discovered that HSP70-4 was significantly upregulated after priming and remains high (at least 2-fold) for the next four days. By morphologically analyzing their heat stress behaviors, we were able to verify that HSP70-4 is involved in plant heat stress response. More intriguingly, we discovered that following priming, HSP70-4-GFP creates cytosolic foci that persist for a few days into the recovery period. We propose that these foci are linked to SGs due to cycloheximide (CHX) repressing the GFP-foci signal when exposed to heat. These findings indicate an HSP70-4-mediated transcription and translation control link (module) during basal thermotolerance and thermomemory, as well as its potential role(s) in heat stress response. To summarize, our research provides new insight into the role of heat shock proteins in controlling heat stress tolerance and memory.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Tanner2022,
  author    = {Tanner, Norman},
  title     = {Methoden zur routinem{\"a}ßigen Untersuchung von Bienenprodukten mittels Fourier-transformierter Infrarotspektroskopie},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 194},
  year      = {2022},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Cadek2021,
  author    = {Cadek, Chris},
  title     = {Charakterisierung der Funktion von TusA-homologen Proteinen im Schwefelmetabolismus von Escherichia coli},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {X, 114, XVI},
  year      = {2021},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schwuchow2019,
  author    = {Schwuchow, Viola},
  title     = {Charakterisierung der periplasmatischen Aldehyd-Oxidoreduktase (PaoABC) aus Escherichia coli},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {119},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im Mittelpunkt dieser Arbeit standen Analysen zur Charakterisierung der periplasmatischen Aldehyd Oxidoreduktase aus E. coli. Kinetische Untersuchungen mit Ferricyanid als Elektronenakzeptor unter anaeroben Bedingungen zeigten f{\"u}r dieses Enzym eine h{\"o}here Aktivit{\"a}t als unter aeroben Bedingungen. Die getroffene Hypothese, dass PaoABC f{\"a}hig ist Elektronen an molekularen Sauerstoff weiter zu geben, konnte best{\"a}tigt werden. F{\"u}r den Umsatz aromatischer Aldehyde mit molekularem Sauerstoff wurde ein Optimum von pH 6,0 ermittelt. Dies steht im Gegensatz zur Reaktion mit Ferricyanid, mit welchem ein pH-Optimum von 4,0 gezeigt wurde. Die Reaktion von PaoABC mit molekularem Sauerstoff generiert zwar Wasserstoffperoxid, die Produktion von Superoxid konnte dagegen nicht beobachtet werden. Dass aerobe Bedingungen einen Einfluss auf das Ausl{\"o}sen der Expression von PaoABC haben, wurde in dieser Arbeit ebenfalls ermittelt. Im Zusammenhang mit der Produktion von ROS durch PaoABC wurde die Funktion eines k{\"u}rzlich in Elektronentransfer-Distanz zum FAD identifizierten [4Fe4S]-Clusters untersucht. Ein Austausch der f{\"u}r die Bindung des Clusters zust{\"a}ndigen Cysteine f{\"u}hrte zur Instabilit{\"a}t der Proteinvarianten, weswegen f{\"u}r diese keine weiteren Untersuchungen erfolgten. Daher wird zumindest ein struktur-stabilisierender Einfluss des [4Fe4S]-Clusters angenommen. Zur weiteren Untersuchung der Funktion dieses Clusters, wurde ein zwischen FAD und [4Fe4S]-Cluster lokalisiertes Arginin gegen ein Alanin ausgetauscht. Diese Proteinvariante zeigte eine reduzierte Geschwindigkeit der Reaktion gegen{\"u}ber dem Wildtyp. Die Bildung von Superoxid konnte auch hier nicht beobachtet werden. Die Vermutung, dass dieser Cluster einen elektronen-sammelnden Mechanismus unterst{\"u}tzt, welcher die Radikalbildung verhindert, kann trotz allem nicht ausgeschlossen werden. Da im Umkreis des Arginins weitere geladene und aromatische Aminos{\"a}uren lokalisiert sind, k{\"o}nnen diese den notwendigen Elektronentransfer {\"u}bernehmen. Neben der Ermittlung eines physiologischen Elektronenakzeptors und dessen Einfluss auf die Expression von PaoABC zeigt diese Arbeit auch, dass die Chaperone PaoD und MocA w{\"a}hrend der Reifung des MCD-Kofaktor eine gemeinsame Bindung an PaoABC realisieren. Es konnte im aktiven Zentrum von PaoABC ein Arginin beschrieben werden, welches auf Grund der engen Nachbarschaft zum MCD-Kofaktor und zum Glutamat (PaoABC-EC692) am Prozess der Substratbindung beteiligt ist. Im Zusammenhang mit dem Austausch dieses Arginins gegen ein Histidin oder ein Lysin wurden die Enzymspezifit{\"a}t und der Einfluss physiologischer Bedingungen, wie pH und Ionenst{\"a}rke, auf die Reaktion des Enzyms untersucht. Gegen{\"u}ber dem Wildtyp zeigten die Varianten mit molekularem Sauerstoff eine geringere Affinit{\"a}t zum Substrat aber auch eine h{\"o}here Geschwindigkeit der Reaktion. Vor allem f{\"u}r die Histidin-Variante konnte im gesamten pH-Bereich ein instabiles Verhalten bestimmt werden. Der Grund daf{\"u}r wurde durch das L{\"o}sen der Struktur der Histidin-Variante beschreiben. Durch den Austausch der Aminos{\"a}uren entf{\"a}llt die stabilisierende Wirkung der delokalisierten Elektronen des Arginins und es kommt zu einer Konformations{\"a}nderung im aktiven Zentrum. Neben der Reaktion von PaoABC mit einer Vielzahl aromatischer Aldehyde konnte auch der Umsatz von Salicylaldehyd zu Salicyls{\"a}ure durch PaoABC in einer Farbreaktion bestimmt werden. Durch Ausschluss von molekularem Sauerstoff als terminaler Elektronenakzeptor, in einer enzym-gekoppelten Reaktion, erfolgte ein Elektronentransport auf Ferrocencarboxyls{\"a}ure. Die Kombination aus beiden Methoden erm{\"o}glichte eine Verwendung von Ferrocen-Derivaten zur Generierung einer enzym-gekoppelten Reaktion mit PaoABC. Die Untersuchungen zu PaoABC zeigen, dass die Vielfalt der durch das Enzym katalysierten Rektionen weitere M{\"o}glichkeiten der enzymatischen Bestimmung biokatalytischer Prozesse bietet.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Albers2018,
  author    = {Albers, Philip},
  title     = {Funktionelle Charakterisierung des bakteriellen Typ-III Effektorproteins HopZ1a in Nicotiana benthamiana},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {viii, 134},
  year      = {2018},
  abstract  = {Um das Immunsystem der Pflanze zu manipulieren translozieren gram-negative pathogene Bakterien Typ-III Effektorproteine (T3E) {\"u}ber ein Typ-III Sekretionssystem (T3SS) in die pflanzliche Wirtszelle. Dort lokalisieren T3Es in verschiedenen subzellul{\"a}ren Kompartimenten, wo sie Zielproteine modifizieren und so die Infektion beg{\"u}nstigen. HopZ1a, ein T3E des Pflanzenpathogens Pseudomonas syringae pv. syringae, ist eine Acetyltransferase und lokalisiert {\"u}ber ein Myristolierungsmotiv an der Plasmamembran der Wirtszelle. Obwohl gezeigt wurde, dass HopZ1a die fr{\"u}he Signalweiterleitung an der Plasmamembran st{\"o}rt, wurde bisher kein mit der Plasmamembran assoziiertes Zielprotein f{\"u}r diesen T3E identifiziert. Um bisher unbekannte HopZ1a-Zieleproteine zu identifizieren wurde im Vorfeld dieser Arbeit eine Hefe-Zwei-Hybrid-Durchmusterung mit einer cDNA-Bibliothek aus Tabak durchgef{\"u}hrt, wobei ein nicht n{\"a}her charakterisiertes Remorin als Interaktor gefunden wurde. Bei dem Remorin handelt es sich um einen Vertreter der Gruppe 4 der Remorin-Familie, weshalb es in NbREM4 umbenannt wurde. Durch den Einsatz verschiedener Interaktionsstudien konnte demonstriert werden, dass HopZ1a mit NbREM4 in Hefe, in vitro und in planta wechselwirkt. Es wurde ferner deutlich, dass HopZ1a auf spezifische Weise mit dem konservierten C-Terminus von NbREM4 interagiert, das Remorin jedoch in vitro nicht acetyliert. Analysen mittels BiFC haben zudem ergeben, dass NbREM4 in Homodimeren an der Plasmamembran lokalisiert, wo auch die Interaktion mit HopZ1a stattfindet. Eine funktionelle Charakterisierung von NbREM4 ergab, dass das Remorin eine spezifische Rolle im Immunsystem der Pflanze einnimmt. Die transiente Expression in N. benthamiana induziert die Expression von Abwehrgenen sowie einen ver{\"a}nderten Blattph{\"a}notyp. In A. thaliana wird HopZ1a {\"u}ber das Decoy ZED1 und das R-Protein ZAR1 erkannt, was zur Ausl{\"o}sung einer starken Hypersensitiven Antwort (HR von hypersensitive response) f{\"u}hrt. Es konnte im Rahmen dieser Arbeit gezeigt werden, dass ZAR1 in N. benthamiana konserviert ist, NbREM4 jedoch nicht in der ETI als Decoy fungiert. Mit Hilfe einer Hefe-Zwei-Hybrid-Durchmusterung mit NbZAR1 als K{\"o}der konnten zwei Proteine, die Catalase CAT1 und der Protonenpumpeninteraktor PPI1, als Interaktoren von NbZAR1 identifiziert werden, welche m{\"o}glicherweise in der Regulation der HR eine Rolle spielen. Aus Voruntersuchungen war bekannt, dass NbREM4 mit weiteren, nicht n{\"a}her charakterisierten Proteinen aus Tabak interagieren k{\"o}nnte. Eine phylogenetische Einordnung hat gezeigt, dass es sich um die bekannte Immun-Kinase PBS1 sowie zwei E3-Ubiquitin-Ligasen, NbSINA1 und NbSINAL3, handelt. PBS1 interagiert mit NbREM4 an der Plasmamembran und phosphoryliert das Remorin innerhalb des intrinsisch ungeordneten N-Terminus. Mittels Massenspektrometrie konnten die Serine an Position 64 und 65 innerhalb der Aminos{\"a}uresequenz von NbREM4 als PBS1-abh{\"a}ngige Phosphorylierungsstellen identifiziert wurden. NbSINA1 und NbSINAL3 besitzen in vitro Ubiquitinierungsaktivit{\"a}t, bilden Homo- und Heterodimere und interagieren ebenfalls mit dem N-terminalen Teil von NbREM4, wobei sie das Remorin in vitro nicht ubiquitinieren. Aus den in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnissen l{\"a}sst sich ableiten, dass der bakterielle T3E HopZ1a gezielt mit dem Tabak-Remorin NbREM4 an der Plasmamembran interagiert und {\"u}ber einen noch unbekannten Mechanismus mit dem Immunsystem der Pflanze interferiert, wobei NbREM4 m{\"o}glicherweise eine Rolle als Adapter- oder Ankerprotein zukommt, {\"u}ber welches HopZ1a mit weiteren Immunkomponenten interagiert. NbREM4 ist Teil eines gr{\"o}ßeren Immunnetzwerkes, zu welchem die bekannte Immun-Kinase PBS1 und zwei E3-Ubiquitin-Ligasen geh{\"o}ren. Mit NbREM4 konnte damit erstmalig ein membranst{\"a}ndiges Protein mit einer Funktion im Immunsystem der Pflanze als Zielprotein von HopZ1a identifiziert werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Meyer2018,
  author    = {Meyer, Susann},
  title     = {Wirkung und Wirkungsweise von Ectoin auf DNA-Molek{\"u}le},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {103},
  year      = {2018},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zhang2018,
  author    = {Zhang, Yunming},
  title     = {Understanding the functional specialization of poly(A) polymerases in Arabidopsis thaliana},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {131},
  year      = {2018},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lehmann2018,
  author    = {Lehmann, Andreas},
  title     = {Variability in human life history traits},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {110},
  year      = {2018},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Buehning2018,
  author    = {B{\"u}hning, Martin},
  title     = {Charakterisierung des Zusammenspiels von FeS-Cluster-Assemblierung, Molybd{\"a}nkofaktor-Biosynthese und tRNA-Thiolierung in Escherichia coli},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {167},
  year      = {2018},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schwanhold2018,
  author    = {Schwanhold, Nadine},
  title     = {Die Funktion und Spezifit{\"a}t der Molybd{\"a}n-Cofaktor-bindenden Chaperone f{\"u}r die Formiat-Dehydrogenasen aus Escherichia coli und Rhodobacter capsulatus},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {132},
  year      = {2018},
  language  = {de}
}