@phdthesis{Dippong2017,
  author    = {Dippong, Martin},
  title     = {Direkte und indirekte Hapten-selektive Immunfluoreszenzmarkierung von Hybridomzellen zur Generierung monoklonaler Antik{\"o}rper},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VII, 103},
  year      = {2017},
  abstract  = {Die Hybridomtechnik zur Produktion von monoklonalen Antik{\"o}rpern erm{\"o}glichte einen großen Schritt in der Entwicklung von Immunoassays f{\"u}r die biochemische Forschung und klinische Diagnostik. Auch die Produktion von Antik{\"o}rpern gegen niedermolekulare Analyten, Haptene, typische Targets in der Lebensmittel- und Umweltanalytik, erlangte in den letzten Jahren eine immer gr{\"o}ßere Bedeutung. Im Zuge der Durchf{\"u}hrung der Hybridomtechnik werden tausende Antik{\"o}rper-sezernierende und nicht-sezernierende Zellen generiert. Die Selektion der wenigen antigenselektiven Hybridomzellen z{\"a}hlt dabei zu den herausforderndsten Schritten f{\"u}r die Antik{\"o}rpergewinnung. Bisherige Selektionsverfahren, wie die Limiting-Dilution-Klonierung in Verbindung mit Enzyme-linked Immunosorbent Assays (ELISAs), garantieren keine Monoklonalit{\"a}t und erlauben nur das Screening von einigen wenigen Zellklonen. Hingegen erm{\"o}glichen Hochdurchsatz-Selektionsmethoden, wie die Fluoreszenz-aktivierte Zellsortierung (FACS), einen sehr hohen Probendurchsatz. Eine Einzelzellablage garantiert hierbei Monoklonalit{\"a}t. Jedoch sind die daf{\"u}r erforderlichen Zellmarkierungen oftmals zellsch{\"a}digend oder aufwendig zu generieren. Auch ist bisher noch keine Markierungsmethode bekannt, die es erm{\"o}glicht, Hapten-selektive Hybridomzellen durchflusszytometrisch zu analysieren und eine FACS-Selektion durchzuf{\"u}hren. Aus diesem Grund wurden in dieser Arbeit zwei Zellmarkierungsmethoden entwickelt, die dies erm{\"o}glichen sollten. Die membranst{\"a}ndigen Antik{\"o}rper von Hybridomzellen sollten entweder direkt oder indirekt immunfluoreszenz-markiert und dadurch f{\"u}r die Durchflusszytometrie und FACS-Selektion zug{\"a}nglich gemacht werden. Die direkte Markierung wurde mittels eines Hapten-Fluorophor-Konjugats durchgef{\"u}hrt. Sie erm{\"o}glichte erstmalig den Anteil an Haptenselektiven Hybridomzellen in einer Hybridomzelllinie zu {\"u}berpr{\"u}fen. Dies konnte f{\"u}r zwei Hapten-selektive Hybridomzelllinien, die Antik{\"o}rper gegen das Hormon 17β-Estradiol und das Cardenolid Digoxigenin bilden, gezeigt werden. Durchflusszytometrie und ELISAs lieferten vergleichbare Ergebnisse. Zellen, die Hapten-selektiv markiert werden konnten, sezernierten ebenfalls Hapten-selektive Antik{\"o}rper. Des Weiteren konnte die direkte Markierung dazu genutzt werden, zwei Mykotoxin-selektive Hybridomzelllinien, welche Antik{\"o}rper gegen Aflatoxin und Zearalenon bilden, auf Monoklonalit{\"a}t zu testen. Dies ist mittels ELISA nicht m{\"o}glich. Die Markierungsmethode eignete sich jedoch nur f{\"u}r fixierte Hybridomzellen. Eine Markierung von lebenden Zellen konnte weder durchflusszytometrisch noch mittels konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie gezeigt werden. Dies gelang erst mit einer neu entwickelten indirekten Immunfluoreszenzmarkierung. Dabei wurden die Zellen zun{\"a}chst mit einem Hapten-Peroxidase-Konjugat inkubiert, gefolgt von einem Fluorophor-markierten anti-HRP-Antik{\"o}rper-Konjugat. Dies wurde f{\"u}r zwei Analyten, das Hormon Estron und das Antiepileptikum Carbamazepin, gezeigt. Die indirekte Markierung wurde erfolgreich dazu verwendet, Carbamazepin-selektive Hybridomzellen aus einem Fusionsansatz f{\"u}r die monoklonale Antik{\"o}rperproduktion auszusortieren. Damit wurde erstmalig eine Zellmarkierungsmethode entwickelt, die eine Hochdurchsatz-Selektion lebender Hybridomzellen aus einem Fusionsansatz erm{\"o}glicht. Sie ist nicht zellsch{\"a}digend und kann zus{\"a}tzlich zur Selektion Hapten-selektiver Plasmazellen verwendet werden.},
  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{Johnen2002,
  author    = {Johnen, Heiko},
  title     = {Vergleich von rekombinanten Vaccinia- und DNA-Vektoren zur Tumorimmuntherapie im C57BL/6-Mausmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000593},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2002},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurden Tumorimpfstoffe auf der Basis des Plasmid-Vektors pCI, modified vaccinia virus Ankara (MVA) und MVA-infizierten dendritischen Zellen entwickelt und durch Sequenzierung, Western blotting und durchflußzytometrische Analyse {\"u}berpr{\"u}ft. Die in vivo Wirksamkeit der Vakzinen wurde in verschiedenen Tumormodellen in C57BL/6 M{\"a}usen verglichen. Die auf dem eukaryotischen Expressionsvektor pCI basierende DNA-Vakzinierung induzierte einen sehr wirksamen, antigenspezifischen und langfristigen Schutz vor Muzin, CEA oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Eine MVA-Vakzinierung bietet in den in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten Tumormodellen keinen signifikanten Schutz vor Muzin oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Sowohl humane, als auch murine in vitro generierte dendritische Zellen lassen sich mit MVA \– im Vergleich zu anderen viralen Vektoren \– sehr gut infizieren. Die Expressionsrate der eingef{\"u}gten Gene ist aber gering im Vergleich zur Expression in permissiven Wirtszellen des Virus (embryonale H{\"u}hnerfibroblasten). Es konnte gezeigt werden, daß eine MVA-Infektion dendritischer Zellen {\"a}hnliche Auswirkungen auf den Reifezustand humaner und muriner dendritischer Zellen hat, wie eine Infektion mit replikationskompetenten Vakzinia-St{\"a}mmen, und außerdem die Hochregulation von CD40 w{\"a}hrend der terminalen Reifung von murinen dendritischen Zellen inhibiert wird. Die w{\"a}hrend der langfristigen in vitro Kultur auf CEF-Zellen entstandenen Deletionen im MVA Genom f{\"u}hrten zu einer starken Attenuierung und dem Verlust einiger Gene, die immunmodulatorische Proteine kodieren, jedoch nicht zu einer Verminderung des zytopathischen Effekts in dendritischen Zellen. Die geringe Expressionsrate und die beobachtete Inhibition der Expression kostimulatorischer Molek{\"u}le auf dendritischen Zellen kann f{\"u}r eine wenig effektive Induktion einer Immunantwort in MVA vakzinierten Tieren durch cross priming oder die direkte Infektion antigenpr{\"a}sentierender Zellen verantwortlich sein. Durch die Modifikation einer Methode zur intrazellul{\"a}ren IFN-gamma F{\"a}rbung konnten in vakzinierten M{\"a}usen tumorantigenspezifische CTL sensitiv und quantitativ detektiert werden. Die so bestimmte CTL-Frequenz, nicht jedoch die humorale Antwort, korrelierte mit der in vivo Wirksamkeit der verschiedenen Vakzinen: DNA vakzinierte Tiere entwickeln starke tumorantigenspezifische CTL-Antworten, wohingegen in MVA-vakzinierten Tieren {\"u}berwiegend gegen virale Epitope gerichtete CD4 und CD8-T-Zellen detektiert wurden. Die Wirksamkeit der pCI-DNA-Vakzine spricht f{\"u}r die Weiterentwicklung in weiteren pr{\"a}klinischen Mausmodellen, beispielsweise unter Verwendung von MUC1 oder HLA-A2 transgenen M{\"a}usen. Die Methoden zur Detektion Tumorantigen-spezifischer CTL in 96-Loch-Mikrotiterplatten k{\"o}nnen dabei zur systematischen Suche nach im Menschen immundominanten T-Zell-Epitopen im Muzin-Molek{\"u}l genutzt werden. Der durchgef{\"u}hrte Vergleich der auf den Vektoren pCI und MVA basierenden Vakzinen und die Analyse neuerer Publikationen f{\"u}hren zu dem Ergebnis, daß vor allem DNA-Vakzinen in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von aktiven Tumorimpfstoffen spielen werden. Rekombinante MVA-Viren, eventuell in Kombination mit DNA- oder anderen Vektoren, haben sich dagegen in zahlreichen Studien als wirksame Impfstoffe zur Kontrolle von durch Pathogene hervorgerufenen Infektionserkrankungen erwiesen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sellrie2007,
  author    = {Sellrie, Frank},
  title     = {Immuntechnologische Verfahren zum Aufbau homogener Immunoassays sowie zur Selektion Antik{\"o}rper produzierender Zellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-15982},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2007},
  abstract  = {Homogene Immunoassays sind immunologische Testverfahren, bei deren Durchf{\"u}hrung vollst{\"a}ndig auf Separations- und Waschschritte verzichtet werden kann. Der Substrate Channeling Immunoassay beruht auf der Weitergabe eines Substrates in einem immunologischen Komplex aus zwei Enzymen. Das Produkt des ersten Enzyms dient dem zweiten Enzym als Substrat zur Generierung eines photometrisch nachweisbaren Produktes. Voraussetzung f{\"u}r diese Weitergabe ist die enge r{\"a}umliche N{\"a}he beider Enzyme. Diese N{\"a}he wird durch eine Bindung zwischen Analyt und anti-Analyt Antik{\"o}rper vermittelt. Ein solcher Substrate Channeling Immunoassay wurde unter Verwendung der Enzyme Glucoseoxidase und Peroxidase aufgebaut. Das so etablierte System war funktionst{\"u}chtig, jedoch blieb seine Sensitivit{\"a}t hinter der normaler, heterogener Immunoassays zur{\"u}ck. Die Grundlage eines Fluorescence Quenching Immunoassays ist der gegenseitige Ausschluß zweier Antik{\"o}rper bei der Bindung eines Dihapten-Konjugates. Das Konjugat besteht dabei aus dem Analyten und einem Fluorophor. Die beiden um die Konjugatbindung konkurrierenden Antik{\"o}rper sind ein anti-Analyt Antik{\"o}rper und ein anti-Fluorophor Antik{\"o}rper, der zudem {\"u}ber die Eigenschaft verf{\"u}gt, bei Bindung des Fluorophors dessen Fluoreszenz zu l{\"o}schen. Externe Gaben des freien Analyten verschieben das eingestellte Gleichgewicht in Richtung Fluorophor-Bindung und damit Fluoreszenz-L{\"o}schung. Die {\"A}nderung der Fluoreszenz ist direkt an die Konzentration des freien Analyten gekoppelt und dient zu deren Bestimmung. Ein solcher Fluorescence Quenching Immunoassays wurde f{\"u}r die Konzentrationsbestimmung des Herbizides Diuron etabliert. Die erreichten Sensitivit{\"a}ten erlauben die praktische, immundiagnostische Anwendung des Systems. Ein Dihapten-Konjugat wurde ebenfalls zum Aufbau eines Verfahrens zur Selektion Antik{\"o}rper produzierender Zellen eingesetzt. Die Selektion der Antik{\"o}rper produzierenden Zellen erfolgt unter Verwendung eines Toxinkonjugates. Dieses Konjugat besteht aus einem Liganden und einem Toxin. Die Antik{\"o}rperbindung des Liganden behindert sterisch die Wechselwirkung der Toxinkomponente im Konjugat mit deren Zielstruktur in oder auf der Zelle. Nur Zellen die einen geeigneten Antik{\"o}rper sezernieren, {\"u}berleben die Selektion und reichern sich in der Kultur an. Das Selektionsverfahren wurde erfolgreich f{\"u}r die Selektion von E.coli Zellen eingesetzt, die einen rekombinanten, Fluorescein bindenden Antik{\"o}rper produzierten. Das hierf{\"u}r synthetisierte Toxinkonjugat bestand aus Fluorescein (Ligand) und Ampicillin (Toxinkomponente). Eine Abl{\"o}sung der bisher f{\"u}r diese Aufgabe gebr{\"a}uchlichen, außerordentlich kostenintensiven, Screening Methoden wird damit m{\"o}glich.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Peter2016,
  author    = {Peter, Tatjana},
  title     = {Molekulare Charakterisierung von CP75, einem neuen centrosomalen Protein in Dictyostelium discoideum},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-96472},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {III, 93},
  year      = {2016},
  abstract  = {Das Centrosom ist ein Zellkern-assoziiertes Organell, das nicht von einer Membran umschlossen ist. Es spielt eine wichtige Rolle in vielen Mikrotubuli- abhängigen Prozessen wie Organellenpositionierung, Zellpolarität oder die Organisation der mitotischen Spindel. Das Centrosom von Dictyostelium besteht aus einer dreischichtigen Core-Struktur umgeben von einer Corona, die Mikrotubuli-nukleierende Komplexe enthält. Die Verdoppelung des Centrosoms in Dictyostelium findet zu Beginn der Mitose statt. In der Prophase vergrößert sich die geschichtete Core-Struktur und die Corona löst sich auf. Anschließend trennen sich die beiden äußeren Lagen der Core-Struktur und bilden in der Metaphase die beiden Spindelpole, die in der Telophase zu zwei vollständigen Centrosomen heranreifen. Das durch eine Proteom-Analyse identifizierte Protein CP75 lokalisiert am Centrosom abhängig von den Mitosephasen. Es dissoziiert von der Core-Struktur in der Prometaphase und erscheint an den Spindelpolen in der Telophase wieder. Dieses Verhalten korreliert mit dem Verhalten der mittleren Lage der Core-Struktur in der Mitose, was darauf hinweist, dass CP75 eine Komponente dieser Schicht sein könnte. Die FRAP-Experimente am Interphase- Centrosom zeigen, dass GFP-CP75 dort nicht mobil ist. Das deutet darauf hin, dass das Protein wichtige Funktionen im Strukturerhalt der centrosomalen Core- Struktur {\"u}bernehmen könnte. Sowohl die C- als auch die N-terminale Domäne von CP75 enthalten centrosomale Targeting-Domäne. Als GFP-Fusionsproteine (GFP-CP75-N und -C) lokalisieren die beiden Fragmente am Centrosom in der Interphase. Während GFP-CP75-C in der Mitose am Centrosom verbleibt, verschwindet GFP-CP75-N in der Metaphase und kehrt erst in der späten Telophase zur{\"u}ck. GFP-CP75-C und GFP-CP75O/E kolokalisieren mit F-Aktin am Zellcortex, zeigen aber keine Interaktion mit Aktin mit der BioID-Methode. Die N-terminale Domäne von CP75 enthält eine potentielle Plk1- Phosphorylierungssequenz. Die Überexpression der nichtphosphorylierbaren Punktmutante (GFP-CP75-Plk-S143A) ruft verschiedene Phänotypen wie verlängerte oder {\"u}berzählige Centrosomen, vergrößerte Zellkerne und Anreicherung von detyrosinierten Mikrotubuli hervor. Die ähnlichen Phänotypen konnten auch bei GFP-CP75-N und CP75-RNAi beobachtet werden. Der Phänotyp der detyrosinierten Mikrotubuli bringt erstmals den Beweis daf{\"u}r, dass I in Dictyostelium posttranslationale Modifikation an Tubulinen stattfindet. Außerdem zeigten CP75-RNAi-Zellen Defekte in der Organisation der mitotischen Spindel. Mittels BioID-Methode konnten drei potentielle Interaktionspartner von CP75 identifiziert werden. Diese drei Proteine CP39, CP91 und Cep192 sind ebenfalls Bestandteile des Centrosoms.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Liebrich2015,
  author    = {Liebrich, Marietta},
  title     = {Einfluss von Prozessoptimierungen auf die mikrobielle Diversit{\"a}t und die Effizienz der Gasbildung in Co-Verg{\"a}rungsanlagen der Abfallwirtschaft},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-91066},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VII, 102},
  year      = {2015},
  abstract  = {Im Hinblick auf die Problematik der Umweltverschmutzung durch die Nutzung fossiler Brennstoffe ist es n{\"o}tig, eine langfristig stabile und umweltfreundliche Energieversorgung zu gew{\"a}hrleisten. Eine M{\"o}glichkeit, den Energiebedarf CO2-neutral zu decken, ist die Nutzung von Biogas. Hierbei spielt der Einsatz von biogenen Reststoffen, die durch einen hohen Anteil an Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen gekennzeichnet sind und daher ein hohes Biogaspotential besitzen, eine wichtige Rolle. Voraussetzung f{\"u}r die Effizienz und Rentabilit{\"a}t solcher Anlagen ist u. a. ein stabiler Gasbildungsprozess. Da bisher noch nicht alle Aspekte der Biogasbildung vollst{\"a}ndig verstanden sind, werden die Anlagen oft nicht optimal ausgelastet, um Prozessst{\"o}rungen wie z. B. {\"U}bers{\"a}uerung zu vermeiden. Um dennoch auftretende Prozessst{\"o}rungen zu beheben, k{\"o}nnen unterschiedliche Maßnahmen durchgef{\"u}hrt werden. Neben der Senkung der Raumbelastung, ist es m{\"o}glich, den pH-Wert durch die Zugabe von Natronlauge oder Calciumoxid anzuheben. In der vorliegenden Arbeit wurden sowohl Prozessst{\"o}rungen als auch Prozessregenerierungen an einer großtechnischen Biogasanlage und in Laborversuchen untersucht. Dabei galt es, neben den physikalischen und chemischen Parametern, die mikrobielle Bioz{\"o}nose mit Hilfe des genetischen Fingerprintings zu charakterisieren und {\"A}nderungen zu detektieren. W{\"a}hrend der Prozessregenerierungen wurden nach der Zugabe von CaO Ver{\"a}nderungen des G{\"a}rrestes beobachtet. Es bildeten sich Pellets, die im Hinblick auf ihre Funktion f{\"u}r die Prozessregenerierung und die Prozessstabilit{\"a}t molekularbiologisch und mikroskopisch untersucht wurden. Es wurde weiterhin der Frage nachgegangen, welche Rolle die Mikroorganismen bei der Entstehung der Pellets spielen. Die vor allem aus Calcium und Fetts{\"a}uren bestehenden Pellets dienten als Aufwuchsfl{\"a}chen f{\"u}r verschiedene Mikroorganismen. Die Bildung von Biofilmen, wie sie auf und in den Pellets nachgewiesen wurde, bot f{\"u}r Mikroorganismen einen Schutz vor negativen Umwelteinfl{\"u}ssen wie z. B. hohe Propions{\"a}urekonzentrationen. Unter diesen g{\"u}nstigen Bedingungen war die Bildung von Biogas auch unter hohen Wasserstoffpartialdr{\"u}cken, die den Abbau von Propions{\"a}ure hemmten, m{\"o}glich. Als Indikator f{\"u}r bessere Lebensbedingungen wurde im Laborversuch ein Methanoculleus receptaculi-verwandter Organismus identifiziert. Dieses methanogene Archaeon wurde im Pellet nachgewiesen, w{\"a}hrend es im G{\"a}rrest erst nach der Prozessregenerierung detektiert wurde. Der Nachweis eines im Vergleich zum umgebenden G{\"a}rrest h{\"o}heren Anteils an Archaeen im Kern der Pellets sowie von Biofilmen/EPS, verschiedenen Phosphatsalzen und schwerl{\"o}slichen Calciumsalzen zeigte, dass sowohl Pr{\"a}zipitation und Adsorption als auch Degradation von LCFA dazu f{\"u}hren, dass deren Konzentration im fl{\"u}ssigen G{\"a}rrest gesenkt wird. Dadurch nimmt die Hemmung auf die Bioz{\"o}nose ab und die Biogasbildungsrate steigt. Daher ist der Abbau der Fetts{\"a}uren auch bei einem niedrigen pH-Wert und unter hohen Wasserstoffpartialdr{\"u}cken m{\"o}glich und der Biogasbildungsprozess ist langfristig stabil. Die Bildung von Pellets unterst{\"u}tzt die Prozessstabilit{\"a}t, sofern diese nicht zu groß werden und dann u. a. die Durchmischung behindern und den Ablauf verstopfen. Nach erfolgreicher Prozessstabilisierung wurden keine Pellets im G{\"a}rrest beobachtet. Der Abbau des organischen Materials wurde sowohl durch die steigende Calciumkonzentration als auch die steigende Gasproduktion angezeigt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Reim2015,
  author    = {Reim, Tina},
  title     = {Biogene Aminrezeptoren bei der Honigbiene Apis mellifera},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-80982},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {viii, 106},
  year      = {2015},
  abstract  = {Die Honigbiene Apis mellifera zeigt innerhalb einer Kolonie eine an das Alter gekoppelte Arbeitsteilung. Junge Honigbienen versorgen die Brut (Ammenbienen), w{\"a}hrend {\"a}ltere Honigbienen (Sammlerinnen) außerhalb des Stocks Pollen und Nektar eintragen. Die biogenen Amine Octopamin und Tyramin sind an der Steuerung der Arbeitsteilung maßgeblich beteiligt. Sie interagieren mit Zielzellen {\"u}ber die Bindung an G Protein gekoppelte Rezeptoren. A. mellifera besitzt f{\"u}nf charakterisierte Octopaminrezeptoren (AmOctαR1, AmOctβR1-4), einen charakterisierten Tyraminrezeptor (AmTyr1) sowie einen weiteren putativen Tyraminrezeptor. In der vorliegenden Arbeit wurde dieser putative Aminrezeptor als zweiter Tyraminrezeptor (AmTyr2) identifiziert, lokalisiert und pharmakologisch charakterisiert. Die von der cDNA abgeleitete Aminos{\"a}uresequenz weist strukturelle Eigenschaften und konservierte Motive von G Protein gekoppelten Rezeptoren auf. Phylogenetisch ordnet sich der AmTyr2 Rezeptor bei den Tyramin 2 Rezeptoren anderer Insekten ein. Die funktionelle und pharmakologische Charakterisierung des putativen Tyraminrezeptors erfolgte in modifizierten HEK293 Zellen, die mit der Rezeptor cDNA transfiziert wurden. Die Applikation von Tyramin aktiviert Adenylylcyclasen in diesen Zellen und resultiert in einem Anstieg des intrazellul{\"a}ren cAMP Gehalts. Der AmTyr2 Rezeptor kann durch Tyramin in nanomolaren Konzentrationen halbmaximal aktiviert werden. W{\"a}hrend es sich bei Octopamin um einen wirkungsvollen Agonisten des Rezeptors handelt, sind Mianserin und Yohimbin effektive Antagonisten. F{\"u}r die Lokalisierung des Rezeptorproteins wurde ein polyklonaler Antik{\"o}rper generiert. Eine AmTyr2-{\"a}hnliche Immunreaktivit{\"a}t zeigt sich im Gehirn in den optischen Loben, den Antennalloben, dem Zentralkomplex und in den Kenyon Zellen der Pilzk{\"o}rper. Des Weiteren wurde die Rolle der Octopamin- und Tyraminrezeptoren bei der Steuerung der altersabh{\"a}ngigen Arbeitsteilung analysiert. Die Genexpression des AmOctαR1 in verschiedenen Gehirnteilen korreliert unabh{\"a}ngig vom Alter mit der sozialen Rolle, w{\"a}hrend sich die Genexpression von AmOctβR3/4 und den Tyraminrezeptoren AmTyr1 und AmTyr2 maximal mit dem Alter aber nicht der sozialen Rolle {\"a}ndert. Sammlerinnen weisen einen h{\"o}heren Octopamingehalt im Gesamtgehirn auf als Ammenbienen; bei Tyramin zeigen sich keine Unterschiede. W{\"a}hrend Tyramin offensichtlich keine direkte Rolle spielt, werden durch Octopamin gesteuerte Prozesse der altersabh{\"a}ngigen Arbeitsteilung bei der Honigbiene vermutlich {\"u}ber den AmOctαR1 vermittelt. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen die wichtige Rolle von biogenen Aminen, insbesondere Octopamin bei der sozialen Organisation von Insektenstaaten.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Putzler2016,
  author    = {Putzler, Sascha},
  title     = {Molekulare Charakterisierung des Centrosom-assoziierten Proteins CP91 in Dictyostelium discoideum},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-394689},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {111},
  year      = {2016},
  abstract  = {Das Dictyostelium-Centrosom ist ein Modell f{\"u}r acentriol{\"a}re Centrosomen. Es besteht aus einer dreischichtigen Kernstruktur und ist von einer Corona umgeben, welche Nukleationskomplexe f{\"u}r Mikrotubuli beinhaltet. Die Verdoppelung der Kernstruktur wird einmal pro Zellzyklus am {\"U}bergang der G2 zur M-Phase gestartet. Durch eine Proteomanalyse isolierter Centrosomen konnte CP91 identifiziert werden, ein 91 kDa großes Coiled-Coil Protein, das in der centrosomalen Kernstruktur lokalisiert. GFP-CP91 zeigte fast keine Mobilit{\"a}t in FRAP-Experimenten w{\"a}hrend der Interphase, was darauf hindeutet, dass es sich bei CP91 um eine Strukturkomponente des Centrosoms handelt. In der Mitose hingegen dissoziieren das GFP-CP91 als auch das endogene CP91 ab und fehlen an den Spindelpolen von der sp{\"a}ten Prophase bis zur Anaphase. Dieses Verhalten korreliert mit dem Verschwinden der zentralen Schicht der Kernstruktur zu Beginn der Centrosomenverdopplung. Somit ist CP91 mit großer Wahrscheinlichkeit ein Bestandteil dieser Schicht. CP91-Fragmente der N-terminalen bzw. C-terminalen Dom{\"a}ne (GFP-CP91 N-Terminus, GFP-CP91 C-Terminus) lokalisieren als GFP-Fusionsproteine exprimiert auch am Centrosom, zeigen aber nicht die gleiche mitotische Verteilung des Volll{\"a}ngenproteins. Das CP91-Fragment der zentralen Coiled-Coil Dom{\"a}ne (GFP-CP91cc) lokalisiert als GFP-Fusionsprotein exprimiert, als ein diffuser cytosolische Cluster, in der N{\"a}he des Centrosoms. Es zeigt eine partiell {\"a}hnliche mitotische Verteilung wie das Volll{\"a}ngenprotein. Dies l{\"a}sst eine regulatorische Dom{\"a}ne innerhalb der Coiled-Coil Dom{\"a}ne vermuten. Die Expression der GFP-Fusionsproteine unterdr{\"u}ckt die Expression des endogenen CP91 und bringt {\"u}berz{\"a}hlige Centrosomen hervor. Dies war auch eine markante Eigenschaft nach der Unterexpression von CP91 durch RNAi. Zus{\"a}tzlich zeigte sich in CP91-RNAi Zellen eine stark erh{\"o}hte Ploidie verursacht durch schwere Defekte in der Chromosomensegregation verbunden mit einer erh{\"o}hten Zellgr{\"o}ße und Defekten im Abschn{\"u}rungsprozess w{\"a}hrend der Cytokinese. Die Unterexpression von CP91 durch RNAi hatte auch einen direkten Einfluss auf die Menge an den centrosomalen Proteinen CP39, CP55 und CEP192 und dem Centromerprotein Cenp68 in der Interphase. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass CP91 eine zentrale centrosomale Kernkomponente ist und f{\"u}r den Zusammenhalt der beiden {\"a}ußeren Schichten der Kernstruktur ben{\"o}tigt wird. Zudem spielt CP91 eine wichtige Rolle f{\"u}r eine ordnungsgem{\"a}ße Centrosomenbiogenese und, unabh{\"a}ngig davon, bei dem Abschn{\"u}rungsprozess der Tochterzellen w{\"a}hrend der Cytokinese.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kuhnert2012,
  author    = {Kuhnert, Oliver},
  title     = {Charakterisierung der neuen centrosomalen Proteine CP148 und CP55 in Dictyostelium discoideum},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-59949},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Das im Cytosol liegende Dictyostelium Centrosom ist aus einer geschichteten Core-Region aufgebaut, die von einer Mikrotubuli-nukleierenden Corona umgeben ist. Zudem ist es {\"u}ber eine spezifische Verbindung eng an den Kern gekn{\"u}pft und durch die Kernmembran hindurch mit den geclusterten Centromeren verbunden. Beim G2/M {\"U}bergang dissoziiert die Corona vom Centrosom und der Core verdoppelt sich so dass zwei Spindelpole entstehen. CP55 und CP148 wurden in einer Proteom-Analyse des Centrosoms identifiziert. CP148 ist ein neues coiled-coil Protein der centrosomalen Corona. Es zeigt eine zellzyklusabh{\"a}ngige An- und Abwesenheit am Centrosom, die mit der Dissoziation der Corona in der Prophase und ihrer Neubildung in der Telophase korreliert. W{\"a}hrend der Telophase erschienen in GFP-CP148 exprimierenden Zellen viele, kleine GFP-CP148-Foci im Cytoplasma, die zum Teil miteinander fusionierten und zum Centrosom wanderten. Daraus resultierte eine hypertrophe Corona in Zellen mit starker GFP-CP148 {\"U}berexpression. Ein Knockdown von CP148 durch RNAi f{\"u}hrte zu einem Verlust der Corona und einem ungeordneten Interphase Mikrotubuli-Cytoskelett. Die Bildung der mitotischen Spindel und der astralen Mikrotubuli blieb davon unbeeinflusst. Das bedeutet, dass die Mikrotubuli-Nukleationskomplexe w{\"a}hrend der Interphase und Mitose {\"u}ber verschiedene Wege mit dem Core assoziiert sind. Des Weiteren bewirkte der Knockdown eine Dispersion der Centromere sowie eine ver{\"a}nderte Sun1 Lokalisation in der Kernh{\"u}lle. Somit spielt CP148 ebenso eine Rolle in der Centrosomen-Centromer-Verbindung. Zusammengefasst ist CP148 ein essentielles Protein f{\"u}r die Bildung und Organisation der Corona, welche wiederum f{\"u}r die Centrosom/Centromer Verbindung ben{\"o}tigt wird. CP55 wurde als Protein der Core-Region identifiziert und verbleibt w{\"a}hrend des Zellzyklus am Centrosom. Dort besitzt es strukturelle Aufgaben, da die Mehrheit der GFP-CP55 Molek{\"u}le in der Interphase keine Mobilit{\"a}t zeigten. Die GFP-CP55 {\"U}berexpression f{\"u}hrte zur Bildung von {\"u}berz{\"a}hligen Centrosomen mit der {\"u}blichen Ausstattung an Markerproteinen der Corona und des Cores. CP55 Knockout-Zellen waren durch eine erh{\"o}hte Ploidie, eine weniger strukturierte und leicht vergr{\"o}ßerte Corona sowie zus{\"a}tzliche cytosolische Mikrotubuli-organisierende Zentren charakterisiert. Letztere entstanden in der Telophase und enthielten nur Corona- aber keine Core-Proteine. In CP55 k/o Zellen erfolgte die Rekrutierung des Corona-Organisators CP148 an den Spindelpol bereits in der fr{\"u}hen Metaphase anstatt, wie {\"u}blich, erst in der Telophase. Außerdem zeigten die Knockout-Zellen Wachstumsdefekte, deren Grund vermutlich Schwierigkeiten bei der Centrosomenverdopplung in der Prophase durch das Fehlen von CP55 waren. Dar{\"u}ber hinaus konnten die Knockout-Zellen phagozytiertes Material nicht verwerten, obwohl der Vorgang der Phagozytose nicht beeintr{\"a}chtigt war. Dieser Defekt kann dem im CP55 k/o auftretenden dispergierten Golgi-Apparat zugeschrieben werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Trescher2012,
  author    = {Trescher, Karoline},
  title     = {Cokulturtestsystem f{\"u}r die Untersuchung des Einflusses physikochemischer Eigenschaften von Copolymeren auf das Verhalten von Keratinozyten und Fibroblasten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-62915},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Chemische und physikalische Eigenschaften von Polymeren k{\"o}nnen verschiedene Zelltypen unterschiedlich, z. B. hinsichtlich Adh{\"a}renz oder Funktionalit{\"a}t, beeinflussen. Die Elastizit{\"a}t eines Polymers beeinflusst vor allem, welche Zugkr{\"a}fte eine Zelle gegen{\"u}ber ihrem Substrat entwickeln kann. Das Zellverhalten wird dann {\"u}ber intrazellul{\"a}re R{\"u}ckkopplungsmechanismen reguliert. Die Oberfl{\"a}chenladung und/oder Hydrophilie eines Polymers beeinflusst zun{\"a}chst die Adsorption von Ionen, Proteinen und anderen Molek{\"u}len. Vor allem {\"u}ber die Zusammensetzung, Dichte und Konformation der adsorbierten Komponenten werden anschließend die Wechselwirkungen mit den Zellen vermittelt. Des Weiteren k{\"o}nnen verschiedene Zelltypen unterschiedliche membranassoziierte Proteine, Zucker und Lipide aufweisen, so dass Polymereigenschaften zellspezifische Effekte bewirken k{\"o}nnen. F{\"u}r biotechnologische Anwendungen und f{\"u}r den Einsatz in der regenerativen Medizin gewinnen Polymere, die spezifische Zellreaktionen regulieren k{\"o}nnen, immer weiter an Bedeutung. Die Isolierung und Kultur von prim{\"a}ren Keratinozyten ist noch immer anspruchsvoll und die ad{\"a}quate Heilung von Hautwunden stellt eine fortw{\"a}hrende medizinische Herausforderung dar. Ein Polymer, das eine bevorzugte Adh{\"a}renz von Keratinozyten bei gleichzeitig verminderter Anheftung dermaler Fibroblasten erm{\"o}glicht, w{\"u}rde erhebliche Vorteile f{\"u}r den Einsatz in der Keratinozyten-Zellkultur und als Wundauflage bieten. Um den potentiell spezifischen Einfluss bestimmter Polymereigenschaften auf prim{\"a}re humane Keratinozyten und dermale Fibroblasten zu untersuchen, wurde in der vorliegenden Arbeit ein Zellkultursystem f{\"u}r die Mono- und Cokultur beider Zelltypen entwickelt. Das Testsystem wurde als Screening konzipiert, um den Einfluss unterschiedlicher Polymereigenschaften in mehreren Abstufungen auf die Zellen zu untersuchen. Folgende Parameter wurden untersucht: 1. Vitalit{\"a}t und Dichte adh{\"a}renter und nicht-adh{\"a}rierter Zellen, 2. Sch{\"a}digung der Zellmembran, 3. selektive Adh{\"a}renz von Keratinozyten in Cokultur durch die spezifische immunzytochemische F{\"a}rbung von Keratin14 und Vimentin. F{\"u}r die Polymere mit variabler Elastizit{\"a}t wurden zus{\"a}tzlich die Ablagerung extrazellul{\"a}rer Matrixkomponenten und die Sekretion l{\"o}slicher Faktoren durch die Zellen untersucht. Als Modellpolymere f{\"u}r die Variation der Elastizit{\"a}t wurden vernetzte Poly(n-butylacrylate) (cPnBA) verwendet, da deren Elastizit{\"a}t durch den Anteil des Vernetzers eingestellt werden kann. Auf dem weniger elastischen cPnBA zeigte sich in der Cokultur ein doppelt so hohes Verh{\"a}ltnis von Keratinozyten zu Fibroblasten wie auf dem elastischeren cPnBA, so dass ein leichter zellselektiver Effekt angenommen werden kann. Acrylnitril-basierte Copolymere wurden als Modellpolymere f{\"u}r die Variation der Oberfl{\"a}chenladung und Hydrophilie verwendet, da die Eigenschaften durch Art und molaren Anteil des Comonomers eingestellt werden k{\"o}nnen. Durch Variation des molaren Anteils der Comonomere mit positiver bzw. negativer Ladung, Methacryls{\"a}ure-2-aminoethylester-hydrochhlorid (AEMA) und N-3-Aminopropyl-methacrylamid-hydro-chlorid (APMA) bzw. Natriumsalz der 2-Methyl-2-propen-1-sulfons{\"a}ure (NaMAS), wurde der Anteil der positiven bzw. negativen Ladung im Copolymer variiert. Durch die Erh{\"o}hung des molaren Anteils des hydrophilen Comonomers N-Vinylpyrrolidon (NVP) wurde die Hydrophilie des Copolymers gesteigert. Die Erh{\"o}hung des molaren Anteils an positiv geladenem Comonomer AEMA im Copolymer f{\"u}hrte tendenziell zu einer h{\"o}heren Keratinozytendichte, wobei die Fibroblastendichte unver{\"a}ndert blieb. Durch die Erh{\"o}hung des molaren Anteils des positiv geladenen Comonomers APMA ergaben sich keine deutlichen Unterschiede in Dichte, Vitalit{\"a}t oder Selektivit{\"a}t der Zellen. Durch die stufenweise Erh{\"o}hung des molaren Anteils des negativ geladenen Comonomers NaMAS konnte, wie im Falle von AEMA, eine Tendenz zur verbesserten Keratinozytenadh{\"a}renz beobachtet werden. Die Steigerung der Hydrophilie der Copolymere f{\"u}hrte sowohl f{\"u}r Keratinozyten als auch f{\"u}r Fibroblasten zu einer reduzierten Adh{\"a}renz und Vitalit{\"a}t. In der vorliegenden Doktorarbeit wurde ein Testverfahren etabliert, das die Untersuchung von prim{\"a}ren humanen Keratinozyten und prim{\"a}ren humanen Fibroblasten in Monokultur und Cokultur auf verschiedenen Polymeren erm{\"o}glicht. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass sich durch die gezielte Modifizierung verschiedener Polymereigenschaften die Adh{\"a}renz und Vitalit{\"a}t beider Zelltypen beeinflussen l{\"a}sst. Die Reduktion der Elastizit{\"a}t sowie die Erh{\"o}hung des molaren Anteils geladener Comonomere f{\"u}hrten zu einer Zunahme der Keratinozytenadh{\"a}renz. Da die Fibroblasten unbeeinflusst blieben, zeigte sich f{\"u}r einige der untersuchten Polymere eine leichte Zellselektivit{\"a}t. Diese k{\"o}nnte durch die weitere Erh{\"o}hung der Steifigkeit oder des Anteils geladener Comonomere m{\"o}glicherweise weiter gesteigert werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Massie2011,
  author    = {Massie, Thomas Michael},
  title     = {Dynamic behavior of phytoplankton populations far from steady state : chemostat experiments and mathematical modeling},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-58102},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Nature changes continuously and is only seemingly at equilibrium. Environmental parameters like temperature, humidity or insolation may strongly fluctuate on scales ranging from seconds to millions of years. Being part of an ecosystem, species have to cope with these environmental changes. For ecologists, it is of special interest how individual responses to environmental changes affect the dynamics of an entire population - and, if this behavior is predictable. In this context, the demographic structure of a population plays a decisive role since it originates from processes of growth and mortality. These processes are fundamentally influenced by the environment. But, how exactly does the environment influence the behavior of populations? And what does the transient behavior look like? As a result from environmental influences on demography, so called cohorts form. They are age or size classes that are disproportionally represented in the demographic distribution of a population. For instance, if most old and young individuals die due to a cold spell, the population finally consists of mainly middle-aged individuals. Hence, the population got synchronized. Such a population tends to show regular fluctuations in numbers (denoted as oscillations) since the alternating phases of individual growth and population growth (due to reproduction) are now performed synchronously by the majority of the population.That is, one time the population growths, and the other time it declines due to mortality. Synchronous behavior is one of the most pervasive phenomena in nature. Gravitational synchrony in the solar system; fireflies flashing in unison; coordinate firing of pacemaker cells in the heart; electrons in a superconductor marching in lockstep. Whatever scale one looks at, in animate as well as inanimate systems, one is likely to encounter synchrony. In experiments with phytoplankton populations, I could show that this principle of synchrony (as used by physicists) could well-explain the oscillations observed in the experiments, too. The size of the fluctuations depended on the strength by which environmental parameters changed as well as on the demographic state of a population prior to this change. That is, two population living in different habitats can be equally influenced by an environmental change, however, the resulting population dynamics may be significantly different when both populations differed in their demographic state before. Moreover, specific mechanisms relevant for the dynamic behavior of populations, appear only when the environmental conditions change. In my experiments, the population density declined by 50\% after ressource supply was doubled. This counter-intuitive behavior can be explained by increasing ressource consumption. The phytoplankton cells grew larger and enhanced their individual constitution. But at the same time, reproduction was delayed and the population density declined due to the losses by mortality. Environmental influences can also synchronize two or more populations over large distances, which is denoted as Moran effect. Assume two populations living on two distant islands. Although there is no exchange of individuals between them, both populations show a high similarity when comparing their time series. This is because the globally acting climate synchronizes the regionally acting weather on both island. Since the weather fluctuations influence the population dynamics, the Moran effect states that the synchrony between the environment equals the one between the populations. My experiments support this theory and also explain deviations arising when accounting for differences in the populations and the habitats they are living in. Moreover, model simulations and experiments astonishingly show that the synchrony between the populations can be higher than between the environment, when accounting for differences in the environmental fluctuations ("noise color").},
  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{Schaefer2024,
  author    = {Sch{\"a}fer, Marj{\"a}nn Helena},
  title     = {Untersuchungen zur Evolution der 15-Lipoxygenase (ALOX15) bei S{\"a}ugetieren und funktionelle Charakterisierung von Knock-in-M{\"a}usen mit humanisierter Reaktionsspezifit{\"a}t der 15-Lipoxygenase-2 (Alox15b)},
  doi       = {10.25932/publishup-62034},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-620340},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XVII, 280},
  year      = {2024},
  abstract  = {Arachidons{\"a}urelipoxygenasen (ALOX-Isoformen) sind Lipid-peroxidierenden Enzyme, die bei der Zelldifferenzierung und bei der Pathogenese verschiedener Erkrankungen bedeutsam sind. Im menschlichen Genom gibt es sechs funktionelle ALOX-Gene, die als Einzelkopiegene vorliegen. F{\"u}r jedes humane ALOX-Gen gibt es ein orthologes Mausgen. Obwohl sich die sechs humanen ALOX-Isoformen strukturell sehr {\"a}hnlich sind, unterscheiden sich ihre funktionellen Eigenschaften deutlich voneinander. In der vorliegenden Arbeit wurden vier unterschiedliche Fragestellungen zum Vorkommen, zur biologischen Rolle und zur Evolutionsabh{\"a}ngigkeit der enzymatischen Eigenschaften von S{\"a}ugetier-ALOX-Isoformen untersucht: 1) Spitzh{\"o}rnchen (Tupaiidae) sind evolution{\"a}r n{\"a}her mit dem Menschen verwandt als Nagetiere und wurden deshalb als Alternativmodelle f{\"u}r die Untersuchung menschlicher Erkrankungen vorgeschlagen. In dieser Arbeit wurde erstmals der Arachidons{\"a}urestoffwechsel von Spitzh{\"o}rnchen untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass im Genom von Tupaia belangeri vier unterschiedliche ALOX15-Gene vorkommen und die Enzyme sich hinsichtlich ihrer katalytischen Eigenschaften {\"a}hneln. Diese genomische Vielfalt, die weder beim Menschen noch bei M{\"a}usen vorhanden ist, erschwert die funktionellen Untersuchungen zur biologischen Rolle des ALOX15-Weges. Damit scheint Tupaia belangeri kein geeigneteres Tiermodel f{\"u}r die Untersuchung des ALOX15-Weges des Menschen zu sein. 2) Entsprechend der Evolutionshypothese k{\"o}nnen S{\"a}ugetier-ALOX15-Orthologe in Arachidons{\"a}ure-12-lipoxygenierende- und Arachidons{\"a}ure-15-lipoxygenierende Enzyme eingeteilt werden. Dabei exprimieren S{\"a}ugetierspezies, die einen h{\"o}heren Evolutionsgrad als Gibbons aufweisen, Arachidons{\"a}ure-15-lipoxygenierende ALOX15-Orthologe, w{\"a}hrend evolution{\"a}r weniger weit entwickelte S{\"a}ugetiere Arachidons{\"a}ure-12 lipoxygenierende Enzyme besitzen. In dieser Arbeit wurden elf neue ALOX15-Orthologe als rekombinante Proteine exprimiert und funktionell charakterisiert. Die erhaltenen Ergebnisse f{\"u}gen sich widerspruchsfrei in die Evolutionshypothese ein und verbreitern deren experimentelle Basis. Die experimentellen Daten best{\"a}tigen auch das Triadenkonzept. 3) Da humane und murine ALOX15B-Orthologe unterschiedliche funktionelle Eigenschaften aufweisen, k{\"o}nnen Ergebnisse aus murinen Krankheitsmodellen zur biologischen Rolle der ALOX15B nicht direkt auf den Menschen {\"u}bertragen werden. Um die ALOX15B-Orthologen von Maus und Mensch funktionell einander anzugleichen, wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit Knock-in M{\"a}use durch die In vivo Mutagenese mittels CRISPR/Cas9-Technik hergestellt. Diese exprimieren eine humanisierte Mutante (Doppelmutation von Tyrosin603Asparagins{\"a}ure+Histidin604Valin) der murinen Alox15b. Diese M{\"a}use waren lebens- und fortpflanzungsf{\"a}hig, zeigten aber geschlechtsspezifische Unterschiede zu ausgekreuzten Wildtyp-Kontrolltieren im Rahmen ihre Individualentwicklung. 4) In vorhergehenden Untersuchungen zur Rolle der ALOX15B in Rahmen der Entz{\"u}ndungsreaktion wurde eine antiinflammatorische Wirkung des Enzyms postuliert. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob eine Humanisierung der murinen Alox15b die Entz{\"u}ndungsreaktion in zwei verschiedenen murinen Entz{\"u}ndungsmodellen beeinflusst. Eine Humanisierung der murinen Alox15b f{\"u}hrte zu einer verst{\"a}rkten Ausbildung von Entz{\"u}ndungssymptomen im induzierten Dextran-Natrium-Sulfat-Kolitismodell. Im Gegensatz dazu bewirkte die Humanisierung der Alox15b eine Abschw{\"a}chung der Entz{\"u}ndungssymptome im Freund'schen Adjuvans Pfoten{\"o}demmodell. Diese Daten deuten darauf hin, dass sich die Rolle der ALOX15B in verschiedenen Entz{\"u}ndungsmodellen unterscheidet.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Broeker2012,
  author    = {Br{\"o}ker, Nina Kristin},
  title     = {Die Erkennung komplexer Kohlenhydrate durch das Tailspike Protein aus dem Bakteriophagen HK620},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-60366},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Kohlenhydrate stellen aufgrund der strukturellen Vielfalt und ihrer oft exponierten Lage auf Zelloberfl{\"a}chen wichtige Erkennungsstrukturen dar. Die Wechselwirkungen von Proteinen mit diesen Kohlenhydraten vermitteln einen spezifischen Informationsaustausch. Protein-Kohlenhydrat-Interaktionen und ihre Triebkr{\"a}fte sind bislang nur teilweise verstanden, da nur wenig strukturelle Daten von Proteinen im Komplex mit vorwiegend kleinen Kohlenhydraten erh{\"a}ltlich sind. Mit der vorliegenden Promotionsarbeit soll ein Beitrag zum Verst{\"a}ndnis von Protein-Kohlenhydrat-Wechselwirkungen durch Analysen struktureller Thermodynamik geleistet werden, um zuk{\"u}nftig Vorhersagen mit zuverl{\"a}ssigen Algorithmen zu erlauben. Als Modellsystem zur Erkennung komplexer Kohlenhydrate diente dabei das Tailspike Protein (TSP) aus dem Bakteriophagen HK620. Dieser Phage erkennt spezifisch seinen E. coli-Wirt anhand der Oberfl{\"a}chenzucker, der sogenannten O-Antigene. Dabei binden die TSP des Phagen das O-Antigen des Lipopolysaccharids (LPS) und weisen zudem eine hydrolytische Aktivit{\"a}t gegen{\"u}ber dem Polysaccharid (PS) auf. Anhand von isolierten Oligosacchariden des Antigens (Typ O18A1) wurde die Bindung an HK620TSP und verschiedener Varianten davon systematisch analysiert. Die Bindung der komplexen Kohlenhydrate durch HK620TSP zeichnet sich durch große Interaktionsfl{\"a}chen aus. Durch einzelne Aminos{\"a}ureaustausche im aktiven Zentrum wurden Varianten generiert, die eine tausendfach erh{\"o}hte Affinit{\"a}t (KD ~ 100 nM) im Vergleich zum Wildtyp-Protein (KD ~ 130 μM) aufweisen. Dabei zeichnet sich das System dadurch aus, dass die Bindung bei Raumtemperatur nicht nur enthalpisch, sondern auch entropisch getrieben wird. Ursache f{\"u}r den g{\"u}nstigen Entropiebeitrag ist die große Anzahl an Wassermolek{\"u}len, die bei der Bindung des Hexasaccharids verdr{\"a}ngt werden. R{\"o}ntgenstrukturanalysen zeigten f{\"u}r alle TSP-Komplexe außer f{\"u}r Variante D339N unabh{\"a}ngig von der Hexasaccharid-Affinit{\"a}t analoge Protein- und Kohlenhydrat-Konformationen. Dabei kann die Bindestelle in zwei Regionen unterteilt werden: Zum einen befindet sich am reduzierenden Ende eine hydrophobe Tasche mit geringen Beitr{\"a}gen zur Affinit{\"a}tsgenerierung. Der Zugang zu dieser Tasche kann ohne große Affinit{\"a}tseinbuße durch einen einzelnen Aminos{\"a}ureaustausch (D339N) blockiert werden. In der zweiten Region kann durch den Austausch eines Glutamats durch ein Glutamin (E372Q) eine Bindestelle f{\"u}r ein zus{\"a}tzliches Wassermolek{\"u}l generiert werden. Die Rotation einiger Aminos{\"a}uren bei Kohlenhydratbindung f{\"u}hrt zur Desolvatisierung und zur Ausbildung von zus{\"a}tzlichen Wasserstoffbr{\"u}cken, wodurch ein starker Affinit{\"a}tsgewinn erzielt wird. HK620TSP ist nicht nur spezifisch f{\"u}r das O18A1-Antigen, sondern erkennt zudem das um eine Glucose verk{\"u}rzte Oligosaccharid des Typs O18A und hydrolysiert polymere Strukturen davon. Studien zur Bindung von O18A-Pentasaccharid zeigten, dass sich die Triebkr{\"a}fte der Bindung im Vergleich zu dem zuvor beschriebenen O18A1-Hexasaccharid verschoben haben. Durch Fehlen der Seitenkettenglucose ist die Bindung im Vergleich zu dem O18A1-Hexasaccharid weniger stark entropisch getrieben (Δ(-TΔS) ~ 10 kJ/mol), w{\"a}hrend der Enthalpiebeitrag zu der Bindung g{\"u}nstiger ist (ΔΔH ~ -10 kJ/mol). Insgesamt gleichen sich diese Effekte aus, wodurch sehr {\"a}hnliche Affinit{\"a}ten der TSP-Varianten zu O18A1-Hexasaccharid und O18A-Pentasaccharid gemessen wurden. Durch die Bindung der Glucose werden aus einer hydrophoben Tasche vier Wassermolek{\"u}le verdr{\"a}ngt, was entropisch stark beg{\"u}nstigt ist. Unter enthalpischen Aspekten ist dies ebenso wie einige Kontakte zwischen der Glucose und einigen Resten in der Tasche eher ung{\"u}nstig. Die Bindung der Glucose in die hydrophobe Tasche an HK620TSP tr{\"a}gt somit nicht zur Affinit{\"a}tsgenerierung bei und es bleibt zu vermuten, dass sich das O18A1-Antigen-bindende HK620TSP aus einem O18A-Antigen-bindenden TSP evolution{\"a}r herleitet. In dem dritten Teilprojekt der Dissertation wurde der Infektionsmechanismus des Phagen HK620 untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass analog zu dem verwandten Phagen P22 die Ejektion der DNA aus HK620 allein durch das Lipopolysaccharid (LPS) des Wirts in vitro induziert werden kann. Die Morphologie und Kettenl{\"a}nge des LPS sowie die Aktivit{\"a}t von HK620TSP gegen{\"u}ber dem LPS erwiesen sich dabei als essentiell. So konnte die DNA-Ejektion in vitro auch durch LPS aus Bakterien der Serogruppe O18A induziert werden, welches ebenfalls von dem TSP des Phagen gebunden und hydrolysiert wird. Diese Ergebnisse betonen die Rolle von TSP f{\"u}r die Erkennung der LPS-Rezeptoren als wichtigen Schritt f{\"u}r die Infektion durch die Podoviren HK620 und P22.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fiedler2010,
  author    = {Fiedler, Christian},
  title     = {Die Strukturbildung der beta-Helix in der Pektatlyase Pel-15},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-47250},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Pektatlyase (Pel-15) aus dem alkalophilen Bodenbakterium Bacillus spec. KSM-P15 ist mit 197 Aminos{\"a}uren eines der kleinsten, bekannten β-3-Solenoidproteine. Sie spaltet Polygalakturons{\"a}urederivate in einem Ca2+-abh{\"a}ngigen β-Eliminierungsprozess. Wie bei allen Proteinen dieser Enzymfamilie ist auch die Polypeptidkette von Pel-15 zu einer einstr{\"a}ngigen, rechtsg{\"a}ngigen, parallelen β-Helix aufgewunden. In diesem Strukturmotiv enth{\"a}lt jede Windung drei β-Str{\"a}nge, die jeweils durch flexible Schleifenbereiche miteinander verbunden sind. Insgesamt acht Windungen stapeln sich in Pel-15 {\"u}bereinander und bilden entlang der Helixachse fl{\"a}chige, parallele β-Faltbl{\"a}tter aus. Im Bereich dieser β-Faltbl{\"a}tter existiert ein ausgedehntes Netzwerk von Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen, durch das der hydrophobe Kern, der sich im Inneren der β-Helix befindet, vom umgebenden L{\"o}sungsmittel abgeschirmt wird. Besondere Abschlussstrukturen an beiden Enden der β-Helix, wie sie typischerweise bei anderen Ver-tretern dieser Strukturklasse ausgepr{\"a}gt werden, sind in Pel-15 nicht zu beobachten. Stattdessen sind die terminalen Bereiche der β-Helix {\"u}ber Salzbr{\"u}cken und hydrophobe Seitenkettenkontakte stabilisiert. In der vorliegenden Dissertation wurde die Pektatlyase Pel-15 hinsichtlich ihres Faltungsgleichgewichtes, ihrer enzymatischen Aktivit{\"a}t und der Kinetik ihrer Strukturbildung charakterisiert. In eine evolution{\"a}r konservierte Helixwindung wurden destabilisierende Mutationen eingef{\"u}hrt, und deren Auswirkungen mittels spektroskopischer Methoden analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Pel-15 in Gegenwart des Denaturierungsmittels Guanidiniumhydrochlorid einen hyperfluoreszenten Gleichgewichtsustand (HF) populiert, der nach Messungen von Faltungs- und Entfaltungskinetiken ein konformationelles Ensemble aus den Zust{\"a}nden HFslow und HFfast darstellt. Diese HF-Zust{\"a}nde sind durch eine hohe Aktivierungsbarriere voneinander getrennt. In R{\"u}ckfaltungsexperimenten populieren nur etwa 80 \% der faltenden Molek{\"u}le den Zwischenzustand HFslow, der mit einer Zeitkonstante von ca. 100 s zu HFfast weiterreagiert. Die Denaturierungsmittelabh{\"a}ngigkeit dieser Reaktion ist sehr gering, was eine trans-/cis-Prolylisomerisierung als geschwindigkeitslimitierenden Schritt nahelegt. Die Existenz eines cis-Peptides in der nativen Struktur macht es erforderlich, den denaturierten Zustand als ein Ensemble kinetisch separierter Konformationen, kurz: DSE, zu betrachten, das durch die Spezies Ufast und Uslow populiert wird. Nach dem in dieser Arbeit aufgestellten „Minimalmodell der Pel-15 Faltung" stehen die HF-Spezies (HFslow, HFfast) mit den Konformationen des DSE in einem thermodynamischen Kreisprozess. Das Modell positioniert HFfast und die native Konformation N auf die „native Seite" der Aktivierungsbarriere und tr{\"a}gt damit der Tatsache Rechnung, dass die Gleichgewichtseinstellung zwischen diesen Spezies zu schnell ist, um mit manuellen Techniken erfasst zu werden. Die hochaffine Bindung von Ca2+ (Kd = 10 μM) verschiebt sich das Faltungsgleichgewicht bereits in Gegenwart von 1 mM CaCl2 soweit auf die Seite des nativen Zustandes, das HFfast nicht l{\"a}nger nachweisbar ist. Entgegen anf{\"a}nglicher Vermutungen kommt einer lokalen, evolution{\"a}r konservierten Disulfidbr{\"u}cke im Zentrum der β-Helix eine wichtige Stabilisierungsfunktion zu. Die Disulfidbr{\"u}cke befindet sich in einem kurzen Schleifenbereich der β-Helix nahe dem aktiven Zentrum. Obwohl ihr Austausch gegen die Reste Val und Ala die freie Stabilisierungsenthalpie des Proteins um ca. 10 kJ/mol reduziert, l{\"a}sst die Struktur im Bereich der Mutationsstelle keine gravierende Ver{\"a}nderung erkennen. Auch die katalytisch relevante Ca2+-Bindungsaffinit{\"a}t bleibt unbeeinflusst; dennoch zeigen Enzymaktivit{\"a}tstests f{\"u}r VA-Mutanten eine Reduktion der enzymatischen Aktivit{\"a}t um fast 50 \% an. Die evolution{\"a}r konservierte Helixwindung im Allgemeinen und die in ihr enthaltene Disulfidbr{\"u}cke im Besonderen m{\"u}ssen nach den vorliegenden Ergebnissen also eine zentrale Funktion sowohl f{\"u}r die Struktur des katalytischen Zentrums als auch f{\"u}r die Strukturbildung der β-Helix w{\"a}hrend der Faltungsreaktion besitzen. Die Ergebnisse dieser Arbeit finden in mehreren Punkten Anklang an Faltungseigenschaften, die f{\"u}r andere β -Helixproteine beschrieben wurden. Vor allem aber pr{\"a}destinieren sie Pel-15 als ein neues, β-helikales Modellprotein. Aufgrund seiner einfachen Topologie, seiner niedrigen Windungszahl und seiner hohen thermodynamischen Stabilit{\"a}t ist Pel-15 sehr gut geeignet, die Determinanten von Stabilit{\"a}t und Strukturbildung des parallelen β-Helix-Motivs in einer Aufl{\"o}sung zu studieren, die aufgrund der Komplexit{\"a}t bestehender β-helikaler Modellsysteme bislang nicht zur Verf{\"u}gung stand.},
  language  = {de}
}
@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}
}
@phdthesis{Baumgart2013,
  author    = {Baumgart, Natalie},
  title     = {Faltungseigenschaften des extrazellul{\"a}ren Proteins Internalin J und seine Cysteinleiter},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-69603},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {Internalin J (InlJ) geh{\"o}rt zu der Klasse der bakteriellen, cysteinhaltigen (leucine-rich repeat) LRR Proteine. Bei den Internalinen handelt es sich um meist invasions-assoziierte Proteine der Listerien. Die LRR-Dom{\"a}ne von InlJ ist aus 15 regelm{\"a}ßig wiederkehrenden, stark konservierten Sequenzeinheiten (repeats, 21 Aminos{\"a}uren) aufgebaut. Ein interessantes Detail dieses Internalins ist das stark konservierte Cystein innerhalb der repeats. Daraus ergibt sich eine ungew{\"o}hnliche Anordnung von 12 Cysteinen in einem Stapel. Die H{\"a}ufigkeit von Cysteinen in InlJ ist f{\"u}r ein extrazellul{\"a}res Protein von L. monocytogenes außergew{\"o}hnlich, und die Frage nach ihrer Funktion daher umso brennender. Im Vergleich zum ubiquit{\"a}ren Vorkommen der sogenannten repeat-Proteine in der Natur sind Studien zu ihrer Stabilit{\"a}t und Faltung nicht {\"a}quivalent vertreten. Die zentrale Eigenschaft der repeat-Proteine ist ihr modularer Aufbau, der durch einfache Topologie gekennzeichnet ist und auf kurzreichenden Wechselwirkungen basiert. Diese Topologie macht repeat-Proteine zu idealen Modellproteinen, um die stabilit{\"a}tsrelevanten Wechselwirkungen zu separieren und zuzuordnen. In der vorliegenden Arbeit wurde die Faltung und Entfaltung von InlJ umfassend charakterisiert und die Relevanz der Cysteine n{\"a}her beleuchtet. Die spektroskopische Charakterisierung von InlJ zeigte, dass dessen Faltungszustand durch zwei Tryptophane im N- und C-Terminus fluoreszenzspektroskopisch gut zug{\"a}nglich ist. Die thermodynamische Stabilit{\"a}t wurde mittels fluoreszenz-detektierten, Guanidiniumchlorid-induzierten Gleichgewichtsexperimenten bestimmt. Um die kinetischen Eigenschaften von InlJ zu erfassen, wurden die Faltungs- sowie die Entfaltungsreaktion spektroskopisch untersucht. Die Identifizierung der produktiven Faltungsreaktion war lediglich durch die Anwendung des reversen Doppelsprungexperiments m{\"o}glich. Die Auswertung erfolgte nach dem Zweizustandsmodell, wonach die Faltung dem „Alles-oder-Nichts" Prinzip folgt. Die G{\"u}ltigkeit dieser Annahme wurde durch die kinetische Charakterisierung best{\"a}tigt. Es wurde sowohl in den Gleichgewichtsexperimenten als auch in den kinetisch erhaltenen Daten eine hohe freie Stabilisierungsenthalpie festgestellt. Die hohe Stabilit{\"a}t von InlJ geht mit hoher Kooperativit{\"a}t einher. Die kinetischen Daten zeigen zudem, dass die hohe Kooperativit{\"a}t haupts{\"a}chlich der Faltungsreaktion entstammt. Der Tanford-Wert von 0.93 impliziert, dass die Oberfl{\"a}chen{\"a}nderung w{\"a}hrend der Faltung bereits zum gr{\"o}ßten Teil erfolgt ist, bevor der {\"U}bergangszustand ausgebildet wurde. Direkte strukturelle Informationen {\"u}ber den {\"U}bergangszustand wurden mit Hilfe von Mutationsstudien erhalten. Zu diesem Zweck wurden 12 der 14 Cysteine gegen ein Alanin ausgetauscht. Die repeats 1 bis 11 von InlJ beinhalten jeweils ein Cystein, deren Anordnung eine Leiter ergibt. Deren Substitutionen haben einen vergleichbar destabilisierenden Effekt auf InlJ von durchschnittlich 4.8 kJ/mol. Die Verlangsamung der Faltung deutet daraufhin, dass die Interaktionen der repeats 5 bis 11 im {\"U}bergangszustand bereits voll ausgebildet sind. Demnach liegt bei InlJ ein zentraler Faltungsnukleus vor. Im Rahmen dieser Promotionsarbeit wurde eine hohe Stabilit{\"a}t und ein stark-kooperatives Verhalten f{\"u}r das extrazellul{\"a}re Protein InlJ beobachtet. Diese Erkenntnisse k{\"o}nnten wichtige Beitr{\"a}ge zur Entwicklung artifizieller repeat-Proteine leisten, deren Verwendung sich stetig ausweitet.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Raffeiner2021,
  author    = {Raffeiner, Margot},
  title     = {Funktionelle Charakterisierung des Xanthomonas Typ-III Effektorproteins XopS},
  doi       = {10.25932/publishup-52553},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-525532},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {IX, 185},
  year      = {2021},
  abstract  = {Angepasste Pathogene besitzen eine Reihe von Virulenzmechanismen, um pflanzliche Immunantworten unterhalb eines Schwellenwerts der effektiven Resistenz zu unterdr{\"u}cken. Dadurch sind sie in der Lage sich zu vermehren und Krankheiten auf einem bestimmten Wirt zu verursachen. Eine essentielle Virulenzstrategie Gram-negativer Bakterien ist die Translokation von sogenannten Typ-III Effektorproteinen (T3Es) direkt in die Wirtszelle. Dort st{\"o}ren diese die Immunantwort des Wirts oder f{\"o}rdern die Etablierung einer f{\"u}r das Pathogen g{\"u}nstigen Umgebung. Eine kritische Komponente der Pflanzenimmunit{\"a}t gegen eindringende Pathogene ist die schnelle transkriptionelle Umprogrammierung der angegriffenen Zelle. Viele adaptierte bakterielle Pflanzenpathogene verwenden T3Es, um die Induktion Abwehr-assoziierter Gene zu st{\"o}ren. Die Aufkl{\"a}rung von Effektor-Funktionen, sowie die Identifikation ihrer pflanzlichen Zielproteine sind f{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der bakteriellen Pathogenese essentiell. Im Rahmen dieser Arbeit sollte das Typ-III Effektorprotein XopS aus Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Xcv) funktionell charakterisiert werden. Zudem lag hier ein besonderer Fokus auf der Untersuchung der Wechselwirkung zwischen XopS und seinem in Vorarbeiten identifizierten pflanzlichen Interaktionspartner WRKY40, einem transkriptionellen Regulator der Abwehr-assoziierten Genexpression. Es konnte gezeigt werden, dass XopS ein essentieller Virulenzfaktor des Phytopathogens Xcv w{\"a}hrend der pr{\"a}invasiven Immunantwort ist. So zeigten xopS-defiziente Xcv Bakterien bei einer Inokulation der Blattoberfl{\"a}che suszeptibler Paprika Pflanzen eine deutlich reduzierte Virulenz im Vergleich zum Xcv Wildtyp. Die Translokation von XopS durch Xcv, sowie die ektopische Expression von XopS in Arabidopsis oder N. benthamiana verhinderte das Schließen von Stomata als Reaktion auf Bakterien bzw. einem Pathogen-assoziierten Stimulus, wobei zudem gezeigt werden konnte, dass dies in einer WRKY40-abh{\"a}ngigen Weise geschieht. Weiter konnte gezeigt werden, dass XopS in der Lage ist, die Expression Abwehr-assoziierter Gene zu manipulieren. Dies deutet darauf hin, dass XopS sowohl in die pr{\"a}-als auch in die postinvasive, apoplastische Abwehr eingreift. Phytohormon-Signalnetzwerke spielen w{\"a}hrend des Aufbaus einer effizienten pflanzlichen Immunantwort eine wichtige Rolle. Hier konnte gezeigt werden, dass XopS mit genau diesen Signalnetzwerken zu interferieren scheint. Eine ektopische Expression des Effektors in Arabidopsis f{\"u}hrte beispielsweise zu einer signifikanten Induktion des Phytohormons Jasmons{\"a}ure (JA), w{\"a}hrend eine Infektion von suszeptiblen Paprika Pflanzen mit einem xopS-defizienten Xcv Stamm zu einer ebenfalls signifikanten Akkumulation des Salicyls{\"a}ure (SA)-Gehalts f{\"u}hrte. So kann zu diesem Zeitpunkt vermutet werden, dass XopS die Virulenz von Xcv f{\"o}rdert, indem JA-abh{\"a}ngige Signalwege induziert werden und es gleichzeitig zur Unterdr{\"u}ckung SA-abh{\"a}ngiger Signalwege kommt. Die Virus-induzierte Genstilllegung des XopS Interaktionspartners WRKY40a in Paprika erh{\"o}hte die Toleranz der Pflanze gegen{\"u}ber einer Xcv Infektion, was darauf hindeutet, dass es sich bei diesem Protein um einen transkriptionellen Repressor pflanzlicher Immunantworten handelt. Die Hypothese, dass WRKY40 die Abwehr-assoziierte Genexpression reprimiert, konnte hier {\"u}ber verschiedene experimentelle Ans{\"a}tze bekr{\"a}ftigt werden. So wurde beispielsweise gezeigt, dass die Expression von verschiedenen Abwehrgenen einschließlich des SA-abh{\"a}ngigen Gens PR1 und die des Negativregulators des JA-Signalwegs JAZ8 von WRKY40 gehemmt wird. Um bei einem Pathogenangriff die Abwehr-assoziierte Genexpression zu gew{\"a}hrleisten, muss WRKY40 als Negativregulator abgebaut werden. Vorarbeiten zeigten, dass WRKY40 {\"u}ber das 26S Proteasom abgebaut wird. In der hier vorliegenden Studie konnte weiter best{\"a}tigt, dass der T3E XopS zu einer Stabilisierung des WRKY40 Proteins f{\"u}hrt, indem er auf bislang ungekl{\"a}rte Weise dessen Abbau {\"u}ber das 26S Proteasom verhindert. Die Ergebnisse aus der hier vorliegenden Arbeit lassen die Vermutung zu, dass die Stabilisierung des Negativregulators der Immunantwort WRKY40 seitens XopS dazu f{\"u}hrt, dass eine dar{\"u}ber vermittelte Manipulation der Abwehr-assoziierten Genexpression, sowie eine Umsteuerung phytohormoneller Wechselwirkungen die Ausbreitung von Xcv auf suszeptiblen Paprikapflanzen f{\"o}rdert. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, weitere potentielle in planta Interaktionspartner von XopS zu identifizieren die f{\"u}r seine Interaktion mit WRKY40 bzw. f{\"u}r die Aufschl{\"u}sselung seines Wirkmechanismus relevant sein k{\"o}nnten. So konnte die Deubiquitinase UBP12 als weiterer pflanzlicher Interaktionspartner sowohl von XopS als auch von WRKY40 gefunden werden. Dieses Enzym ist in der Lage, die Ubiquitinierung von Substratproteinen zu modifizieren und seine Funktion k{\"o}nnte somit ein Bindeglied zwischen XopS und dessen Interferenz mit dem proteasomalen Abbau von WRKY40 sein. W{\"a}hrend einer kompatiblen Xcv-Wirtsinteraktion f{\"u}hrte die Virus-induzierte Genstilllegung von UBP12 zu einer reduzierten Resistenz der Pflanze gegen{\"u}ber des Pathogens Xcv, was auf dessen positiv-regulatorische Wirkung w{\"a}hrend der Immunantwort hindeutet. Zudem zeigten Western Blot Analysen, dass das Protein WRKY40 bei einer Herunterregulierung von UBP12 akkumuliert und dass diese Akkumulation von der Anwesenheit des T3Es XopS zus{\"a}tzlich verst{\"a}rkt wird. Weiterf{\"u}hrende Analysen zur biochemischen Charakterisierung der XopS/WRKY40/UBP12 Interaktion sollten in Zukunft durchgef{\"u}hrt werden, um den genauen Wirkmechanismus des XopS T3Es weiter aufzuschl{\"u}sseln.},
  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{Freiberg2004,
  author    = {Freiberg, Alexander},
  title     = {Das "Leucine-Rich Repeat" im Invasionsprotein Internalin B : Stabilit{\"a}t und Faltung eines Solenoidproteins},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2532},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {F{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der Strukturbildung bei Proteinen ist es wichtig, allgemein geltende Prinzipien der Stabilit{\"a}t und Faltung zu verstehen. Bisher wurde viel Arbeit in die Er{\"o}rterung von Gesetzm{\"a}ßigkeiten zu den Faltungseigenschaften von globul{\"a}ren Proteinen investiert. Die große Proteinklasse der solenoiden Proteine, zu denen z. B. Leucine-Rich Repeat- (LRR-) oder Ankyrin-Proteine geh{\"o}ren, wurde dahingegen noch wenig untersucht. Die Proteine dieser Klasse sind durch einen stapelf{\"o}rmigen Aufbau von sich wiederholenden typischen Sequenzeinheiten gekennzeichnet, was in der Ausbildung einer elongierten Terti{\"a}rstruktur resultiert. In der vorliegenden Arbeit sollte versucht werden, die Stabilit{\"a}t und Faltung eines LRR-Proteins mittels verschiedener biophysikalischer Methoden zu charakterisieren. Als Untersuchungsobjekt diente die f{\"u}r die Infektion ausreichende zentrale LRR-Dom{\"a}ne des Invasionsproteins Internalin B (InlB241) des Bakteriums Listeria monocytogenes. Des weiteren sollten die Integrit{\"a}t und die Stabilit{\"a}ts- und Faltungseigenschaften der sogenannten Internalin-Dom{\"a}ne (InlB321) untersucht werden. Hierbei handelt es sich um die bei allen Mitgliedern der Internalinfamilie vorkommende Dom{\"a}ne, welche aus einer direkten Fusion des C-terminalen Endes der LRR-Dom{\"a}ne mit einer Immunglobulin (Ig)-{\"a}hnlichen Dom{\"a}ne besteht. Von beiden Konstrukten konnte eine vollst{\"a}ndige thermodynamische Charakterisierung, mit Hilfe von chemisch- bzw. thermisch-induzierten Faltungs- und Entfaltungs{\"u}berg{\"a}ngen durchgef{\"u}hrt werden. Sowohl InlB241 als auch InlB321 zeigen einen reversiblen und kooperativen Verlauf der chemisch-induzierten Gleichgewichts{\"u}berg{\"a}nge, was die Anwendung eines Zweizustandsmodells zur Beschreibung der Daten erlaubte. Die zus{\"a}tzliche Ig-{\"a}hnliche Dom{\"a}ne im InlB321 resultierte im Vergleich zum InlB241 in einer Erh{\"o}hung der freien Enthalpie der Entfaltung (8.8 kcal/mol im Vergleich zu 4.7 kcal/mol). Diese Stabilit{\"a}tszunahme {\"a}ußerte sich sowohl in einer Verschiebung des {\"U}bergangsmittelpunktes zu h{\"o}heren Guanidiniumchlorid-Konzentrationen als auch in einer Erh{\"o}hung der Kooperativit{\"a}t des Gleichgewichts{\"u}bergangs (9.7 kcal/mol/M im Vergleich zu 7.1 kcal/mol/M). Diese Beobachtungen zeigen dass die einzelnen Sequenzeinheiten der LRR-Dom{\"a}ne nicht unabh{\"a}ngig voneinander falten und dass die Ig-{\"a}hnliche Dom{\"a}ne, obwohl sie nicht direkt mit dem Wirtszellrezeptor w{\"a}hrend der Invasion interagiert, eine kritische Rolle f{\"u}r die <i style='mso-bidi-font-style:normal'>in\&nbsp;vivo Stabilit{\"a}t des Internalin B spielt. Des weiteren spiegelt die Kooperativit{\"a}t des {\"U}bergangs die Integrit{\"a}t der Internalin-Dom{\"a}ne wieder und deutet darauf hin, dass bei beiden Proteinen keine Intermediate vorliegen. Kinetische Messungen {\"u}ber Tryptophanfluoreszenz und Fern-UV<span style='color:red'> </span>Circulardichroismus deuteten auf die Existenz eines relativ stabilen Intermediates auf dem Faltungsweg der LRR-Dom{\"a}ne hin. Faltungskinetiken aus einem in pH\&nbsp;2 denaturierten Zustand zeigten ein reversibles Verhalten und verliefen {\"u}ber ein Intermediat. Eine Erh{\"o}hung der Salzkonzentration des sauer-denaturierten Proteins f{\"u}hrte zu einer Kompaktierung der entfalteten Struktur und resultierte im {\"U}bergang zu einem alternativ gefalteten Zustand. Bei der Internalin-Dom{\"a}ne deuteten kinetische Messungen des Fluoreszenz- und Fern-UV Circulardichroismus-Signals w{\"a}hrend der Entfaltung m{\"o}glicherweise auf die Pr{\"a}senz von zwei Prozessen hin. Der erste langsame Entfaltungsprozess kurz nach dem {\"U}bergangsmittelpunkt zeigte eine starke Abh{\"a}ngigkeit von der Temperatur, w{\"a}hrend der zweite schnellere Prozess der Entfaltung st{\"a}rker von der Guanidiniumchlorid-Konzentration abhing. Renaturierungskinetiken zeigten das Auftreten von mindestens einem Faltungsintermediat. Kinetische Daten aus Doppelsprungexperimenten lieferten f{\"u}r die Erkl{\"a}rung der langsamen Faltungsphase zun{\"a}chst keinen Hinweis auf dass Vorliegen einer Prolinisomerisierungsreaktion. Die vollst{\"a}ndige Amplitude w{\"a}hrend der Renaturierung konnte nicht detektiert werden, weswegen von einer zweiten schnellen Phase im Submillisekundenbereich ausgegangen werden kann. Die Ergebnisse der Faltungskinetiken zeigen, dass die InlB-Konstrukte als Modelle f{\"u}r die Untersuchung der Faltung von Solenoidproteinen verwendet werden k{\"o}nnen.<span lang=EN-GB style='mso-ansi-language: EN-GB'><o:p></o:p></span>},
  subject      = {Proteinfaltung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kuester2002,
  author    = {K{\"u}ster, Frank},
  title     = {Das Lektin aus der Erbse Pisum sativum : Bindungsstudien, Monomer-Dimer-Gleichgewicht und R{\"u}ckfaltung aus Fragmenten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000612},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2002},
  abstract  = {Das Lektin aus Pisum sativum, der Gartenerbse, ist Teil der Familie der Leguminosenlektine. Diese Proteine haben untereinander eine hohe Sequenzhomologie, und die Struktur ihrer Monomere, ein all-ß-Motiv, ist hoch konserviert. Dagegen gibt es innerhalb der Familie eine große Vielfalt an unterschiedlichen Quart{\"a}rstrukturen, die Gegenstand kristallographischer und theoretischer Arbeiten waren. Das Erbsenlektin ist ein dimeres Leguminosenlektin mit einer Besonderheit in seiner Struktur: Nach der Faltung in der Zelle wird aus einem Loop eine kurze Aminos{\"a}uresequenz herausgeschnitten, so dass sich in jeder Untereinheit zwei unabh{\"a}ngige Polypeptidketten befinden. Beide Ketten sind aber stark miteinander verschr{\"a}nkt und bilden eine gemeinsame strukturelle Dom{\"a}ne. Wie alle Lektine bindet Erbsenlektin komplexe Oligosaccharide, doch sind seine physiologische Rolle und der nat{\"u}rliche Ligand unbekannt. In dieser Arbeit wurden Versuche zur Entwicklung eines Funktionstests f{\"u}r Erbsenlektin durchgef{\"u}hrt und seine Faltung, Stabilit{\"a}t und Monomer-Dimer-Gleichgewicht charakterisiert. Um die spezifische Rolle der Prozessierung f{\"u}r Stabilit{\"a}t und Faltung zu untersuchen, wurde ein unprozessiertes Konstrukt in E. coli exprimiert und mit der prozessierten Form verglichen. Beide Proteine zeigen die gleiche kinetische Stabilit{\"a}t gegen{\"u}ber chemischer Denaturierung. Sie denaturieren extrem langsam, weil nur die isolierten Untereinheiten entfalten k{\"o}nnen und das Monomer-Dimer-Gleichgewicht bei mittleren Konzentrationen an Denaturierungsmittel auf der Seite der Dimere liegt. Durch die extrem langsame Entfaltung zeigen beide Proteine eine apparente Hysterese im Gleichgewichts{\"u}bergang, und es ist nicht m{\"o}glich, die thermodynamische Stabilit{\"a}t zu bestimmen. Die Stabilit{\"a}t und die Geschwindigkeit der Assoziation und Dissoziation in die prozessierten bzw. nichtprozessierten Untereinheiten sind f{\"u}r beide Proteine gleich. Dar{\"u}ber hinaus konnte gezeigt werden, dass auch unter nicht-denaturierenden Bedingungen die Untereinheiten zwischen den Dimeren ausgetauscht werden. Die Renaturierung der unprozessierten Variante ist unter stark nativen Bedingungen zu 100 \% m{\"o}glich. Das prozessierte Protein dagegen renaturiert nur zu etwa 50 \%, und durch die Prozessierung ist die Faltung stark verlangsamt, der Faltungsprozess ist erst nach mehreren Tagen abgeschlossen. Im Laufe der Renaturierung wird ein Intermediat populiert, in dem die l{\"a}ngere der beiden Polypeptidketten ein Homodimer mit nativ{\"a}hnlicher Untereinheitenkontaktfl{\"a}che bildet. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Renaturierung ist die Assoziation der entfalteten k{\"u}rzeren Kette mit diesem Dimer.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Pacholsky2003,
  author    = {Pacholsky, Dirk},
  title     = {Zell-Zell- und Zell-Matrix-Kontakte w{\"a}hrend der Muskelentwicklung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001161},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2003},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei humane Varianten des von Wang et al., 1999, erstmals beschriebenen muskelspezifischen Proteins Xin (Huhn und Maus) {\"u}ber Sequenzanalyse, Immunofluoreszenzmikroskopie, Transfektionsstudien und biochemischer Analyse n{\"a}her charakterisiert. Die Proteine wurden mit human Xin related proteins 1 und 2 - hXirp1 und 2 -bezeichnet. Die Xin-Proteine enthielten bisher unbekannte, sowie spezifische, repetitive Motive, die aus jeweils mindestens 16 Aminos{\"a}uren bestanden. Ihre Aminos{\"a}uresequenz, mit einer Vielzahl weiterer putativer Motivsequenzen, verwies auf eine potentielle Funktion von hXirp als Adapterprotein in Muskelzellen. Das hier n{\"a}her untersuchte hXirp1 lokalisierte an den Zell-Matrix-Verbindungen der Muskel-Sehnen-{\"U}bergangszone im Skelettmuskel, sowie an den Zell-Zell-Verbindungen der Glanzstreifen im Herzmuskel. W{\"a}hrend der Muskelentwicklung zeigte hXirp1 eine sehr fr{\"u}he Expression, zusammen mit einer pr{\"a}gnanten Lokalisation an den Pr{\"a}myofibrillen und deren Verankerungsstrukturen, die auf eine Funktion des Proteins in der Myofibrillogenese deuten. Ektopische Expressionen von hXirp1 in einer Vielzahl von Nichtmuskel-Kulturzellen zeigten wiederum eine Lokalisation des Proteins an den Zell-Matrix-Kontakten dieser Zellen. Am Beispiel von hXirp1 und 2 wurde stellvertretend f{\"u}r die Familie der Xin-Proteine gezeigt, daß es sich bei den repetitiven Motiven um neuartige, F-Aktin bindende Sequenzmotive handelte. Die Xin-Proteine k{\"o}nnen somit als muskelspezifische, aktinbindende, potentielle Adapterproteine bezeichnet werden, denen eine strukturelle und funktionelle Beteiligung an der Verankerung der Myofibrillen im adulten Muskel, wie auch w{\"a}hrend der Myofibrillogenese zukommt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Walter2002,
  author    = {Walter, Monika},
  title     = {Die parallele beta-Helix der Pektat-Lyase aus Bacillus subtilis : Stabilit{\"a}t, Faltungsmechanismus und Faltungsmutanten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000588},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2002},
  abstract  = {Die Pektat-Lyasen geh{\"o}ren zu einer Proteinfamilie, die meistens von pflanzenpathogenen Mikroorganismen sekretiert werden. Die Enzyme katalysieren den Abbau von Polygalakturons{\"a}ure, einem Hauptbestandteil in pflanzlichen Mittellamellen und Prim{\"a}rzellw{\"a}nden. Der Abbau der alpha-1,4-verbr{\"u}ckten Galakturons{\"a}urereste erfogt durch eine beta-Eliminierungsreaktion, dabei entsteht ein Produkt mit einer unges{\"a}ttigten C4-C5 Bindung am nicht reduzierenden Ende, das durch spektroskopische Messungen beobachtet werden kann. F{\"u}r die enzymatische Reaktion der Pektat-Lyasen ist Calcium n{\"o}tig und das pH-Optimum der Reaktion liegt bei pH 8.5. Alle bis jetzt bekannten Strukturen der Pektat- und Pektin-Lyasen haben das gleiche Strukturmotiv - eine rechtsg{\"a}ngige parallele beta-Helix. Die Struktur der Pektat-Lyase aus Bacillus subtilis (BsPel) ist im Komplex mit Calcium gel{\"o}st worden. BsPel ist ein monomeres Protein mit einer ungef{\"a}hren Molekularmasse von 43 kDa, das keine Disulfidbr{\"u}cken enth{\"a}lt. Dies erlaubte sowohl eine effiziente rekombinante Expression des Wildtypproteins, als auch von destabilisierten Mutanten im Cytoplasma von E. coli. Parallele beta-Helices sind relativ große, jedoch verh{\"a}ltnism{\"a}ßig einfach aufgebaute Proteine. Um detailliertere Informationen {\"u}ber die kritischen Schritte bei der in vitro-Faltung von parallelen beta-Helices zu erhalten, sollte in der vorliegenden Arbeit versucht werden, den Faltungsmechanismus dieses Proteins n{\"a}her zu charakterisieren. Dabei sollte vor allem die Frage gekl{\"a}rt werden, welche Wechselwirkungen f{\"u}r die Stabilit{\"a}t dieses Proteins einerseits und f{\"u}r die Stabilit{\"a}t von essentiellen Faltungsintermediaten andererseits besonders wichtig sind.<BR>R{\"u}ckfaltung von BsPel, ausgehend vom guanidiniumchlorid-denaturierten Zustand, war bei kleinen Proteinkonzentrationen und niedrigen Temperaturen vollst{\"a}ndig m{\"o}glich. GdmCl-induzierte Faltungs{\"u}berg{\"a}nge waren aber nicht reversibel und zeigten eine apparente Hysterese. Kinetische Messungen des Fluoreszenz- und CD-Signals im fernen UV ergaben eine extreme Denaturierungsmittelabh{\"a}ngigkeit der R{\"u}ckfaltungsrate im Bereich des {\"U}bergangmittelpunktes. Der extreme Abfall der R{\"u}ckfaltungsraten mit steigender Denaturierungsmittelkonzentration kann als kooperative Entfaltung eines essentiellen Faltungsintermediats verstanden werden. Dieses Faltungsintermediat ist temperaturlabil und kann durch den Zusatz Glycerin im Renaturierungspuffer stabilisiert werden, wobei sich die Hysterese verringert, jedoch nicht vollst{\"a}ndig aufgehoben wird. Durch reverse Doppelsprungexperimente konnten zwei transiente Faltungsintermediate nachgewiesen werden, die auf zwei parallelen Faltungswegen liegen und beide zum nativen Zustand weiterreagieren k{\"o}nnen. Fluoreszenzemissionsspektren der beiden Intermediate zeigten, daß beide schon nativ{\"a}hnliche Struktur aufweisen. Kinetische Daten von Prolin-Doppelsprungexperimenten zeigten, daß Prolinisomerisierung den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt in der Reaktivierung des denaturierten Enzyms darstellt. Desweiteren konnte durch Prolin-Doppelsprungexperimenten an Mutanten mit Substitutionen im Prolinrest 281 gezeigt werden, daß die langsame Renaturierung von BsPel nicht durch die Isomerisierung der einzigen cis-Peptidbindung an Prolin 281 verursacht wird, sondern durch die Isomerisierung mehrerer trans-Proline. Die beiden beobachteten transienten Faltungsintermediate sind somit wahrscheinlich zwei Populationen von Faltungsintermediaten mit nicht-nativen X-Pro-Peptidbindungen, wobei sich die Populationen durch mindestens eine nicht-native X-Pro-Peptidbindung unterscheiden.<BR>Der Austausch des Prolinrestes 281 gegen verschiedene Aminos{\"a}uren (Ala, Ile, Leu, Phe, Gly) f{\"u}hrte zu einer starken Destabilisierung des nativen Proteins und daneben auch zu einer Reduktion in der Aktivit{\"a}t, da die Mutationsstelle in der N{\"a}he der putativen Substratbindetasche liegt. Die R{\"u}ckfaltungskinetiken der Prolinmutanten war bei 10\&\#176;C ann{\"a}hernd gleich zum Wildtyp und die geschwindigkeitsbestimmenden Schritte der Faltung waren durch die Mutation nicht ver{\"a}ndert. Die durch die Mutation verursachte drastische Destabilisierung des nativen Zustands f{\"u}hrte zu einem reversiblen Entfaltungsgleichgewicht bei pH 7 und 10\&\#176;C. GdmCl-induzierte Faltungs{\"u}berg{\"a}nge der Mutante P281A zeigten bei Messungen der Tryptophanfluoreszenzemission und der Aktivit{\"a}t einen kooperativen Phasen{\"u}bergang mit einem {\"U}bergangsmittelpunkt bei 1.1 M GdmCl. Durch die {\"U}bereinstimmung der Faltungs{\"u}berg{\"a}nge bei beiden Messparametern konnten die Faltungs{\"u}berg{\"a}nge nach dem Zwei-Zustandsmodell ausgewertet werden. Dabei wurde eine freie Sabilisierungsenthalpie der Faltung f{\"u}r die Mutante von <nobr>-\&nbsp;64.2\&nbsp;\&\#177;\&nbsp;0.4\&nbsp;kJ/mol</nobr> und eine Kooperativit{\"a}t des {\"U}bergangs von <nobr>-\&nbsp;58.2\&nbsp;\&\#177;\&nbsp;0.3\&nbsp;kJ/(mol\&\#183;M)</nobr> bestimmt.<BR> BsPel enth{\"a}lt, wie die meisten monomeren rechtsg{\"a}ngigen parallelen beta-Helix-Proteine, einen internen Stapel wasserstoffverbr{\"u}ckter Asparagin-Seitenketten. Die Mehrheit der erzeugten Mutanten mit Substitutionen im Zentrum der Asn-Leiter (N271X) waren als enzymatisch aktives Protein zug{\"a}nglich. Die Auswirkung der Mutation auf die Stabilit{\"a}t und R{\"u}ckfaltung wurde an den Proteinen BsPel-N271T und BsPel-N271A n{\"a}her analysiert. Dabei f{\"u}hrte die Unterbrechung des Asparaginstapels im Inneren der beta-Helix zu keiner drastischen Destabilisierung des nativen Proteins. Allerdings f{\"u}hrten diese Mutationen zu einem temperatur-sensitiven Faltungsph{\"a}notyp und die Hysterese im Denaturierungs{\"u}bergang wurde verst{\"a}rkt. Offenbar wird durch die Unterbrechung des Asparaginstapel ein essentielles, thermolabiles Faltungsintermediat destabilisiert. Der Asparaginstapel wird somit bei der Faltung sehr fr{\"u}h ausgebildet und ist wahrscheinlich schon im {\"U}bergangszustand vorhanden.},
  subject      = {Heubacillus ; Pectat-Lyase ; Helix <beta->},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Barbirz2005,
  author    = {Barbirz, Stefanie},
  title     = {Konservierte Struktur bei genetischer Mosaizit{\"a}t : die Tailspike Proteine dreier Phagen der Familie Podviridae},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6885},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die Tailspike Proteine (TSP) der Bakteriophagen P22, Sf6 und HK620 dienen der Erkennung von Kohlenhydratstrukturen auf ihren gram-negativen Wirtsbakterien und zeigen, von den ersten 110 Aminos{\"a}uren des N-Terminus abgesehen, keine Sequenz{\"u}bereinstimmung. Mit R{\"o}ntgenkristallstrukturanalyse konnte gezeigt werden, dass HK620TSP und Sf6TSP ebenfalls zu einer parallelen, rechtsg{\"a}ngigen beta-Helix falten, wie dies schon f{\"u}r P22TSP bekannt war. Die Kohlenhydratbindestelle ist bei Sf6TSP im Vergleich zu P22TSP zwischen die Untereinheiten verschoben.},
  subject      = {Bakteriophagen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lengefeld2010,
  author    = {Lengefeld, Jan},
  title     = {Zirkulardichroismus-Messungen mit Synchrotronstrahlung am BESSY : M{\"o}glichkeiten und Grenzen bei der Untersuchung biologischer Proben},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-44263},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurden die M{\"o}glichkeiten und Grenzen f{\"u}r Zirkulardichroismus-Messungen mit Synchrotronstrahlung untersucht. Dazu wurde ein Messaufbau f{\"u}r Zirkulardichroismus-Messungen an zwei Strahlrohren am Berliner Elektronenspeicherring f{\"u}r Synchrotronstrahlung eingesetzt, die f{\"u}r Messungen im Bereich des ultravioletten Lichts geeignet sind. Eigenschaften der Strahlrohre und des Messaufbau wurden in einigen wichtigen Punkten mit kommerziellen Zirkulardichroismus-Spektrometern verglichen. Der Schwerpunkt lag auf der Ausdehnung des zug{\"a}nglichen Wellenl{\"a}ngenbereichs unterhalb von 180 nm zur Untersuchung des Zirkulardichroismus von Proteinen in diesem Bereich. In diesem Bereich ist es nicht nur die Lichtquelle sondern vor allem die Absorption des Lichts durch Wasser, die den Messbereich bei der Messung biologischer Proben in w{\"a}ssriger L{\"o}sung einschr{\"a}nkt. Es wurden Bedingungen gefunden, unter denen der Messbereich auf etwa 160 nm, in einigen F{\"a}llen bis auf 130 nm ausgedehnt werden konnte. Dazu musste die Pfadl{\"a}nge deutlich reduziert werden und verschieden Probenk{\"u}vetten wurden getestet. Der Einfluss der dabei auftretenden Spannungsdoppelbrechung in den Probenk{\"u}vetten auf das Messsignal konnte mit einem alternativen Messaufbau deutlich reduziert werden. Systematische Fehler im Messsignal und auftretende Strahlensch{\"a}den begrenzen jedoch die Zuverl{\"a}ssigkeit der gemessenen Spektren. Bei Proteinfilmen schr{\"a}nkt die Absorption von Wasser den Messbereich kaum ein. Es wurden jedoch meist deutliche Unterschiede zwischen den Spektren von Proteinfilmen und den Spektren von Proteinen in w{\"a}ssriger L{\"o}sung festgestellt. Solange diese Unterschiede nicht minimiert werden k{\"o}nnen, stellen Proteinfilme keine praktikable Alternative zu Messungen in w{\"a}ssriger L{\"o}sung dar.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schmidt2015,
  author    = {Schmidt, Andreas},
  title     = {Charakterisierung der Lipopolysaccharid-Bindungseigenschaften von Adh{\"a}sionsproteinen aus Salmonella-Bakteriophagen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-79529},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VIII, 114},
  year      = {2015},
  abstract  = {Die Interaktionen von komplexen Kohlenhydraten und Proteinen sind ubiquit{\"a}r. Sie spielen wichtige Rollen in vielen physiologischen Prozessen wie Zelladh{\"a}sion, Signaltransduktion sowie bei viralen Infektionen. Die molekularen Grundlagen der Interaktion sind noch nicht komplett verstanden. Ein Modellsystem f{\"u}r Kohlenhydrat-Protein-Interaktionen besteht aus Adh{\"a}sionsproteinen (Tailspikes) von Bakteriophagen, die komplexe Kohlenhydrate auf bakteriellen Oberfl{\"a}chen (O-Antigen) erkennen. Das Tailspike-Protein (TSP), das in dieser Arbeit betrachtet wurde, stammt aus dem Bakteriophagen 9NA (9NATSP). 9NATSP weist eine hohe strukturelle Homologie zum gut charakterisierten TSP des Phagen P22 (P22TSP) auf, bei einer niedriger sequenzieller {\"A}hnlichkeit. Die Substratspezifit{\"a}ten beider Tailspikes sind {\"a}hnlich mit Ausnahme der Toleranz gegen{\"u}ber den glucosylierten Formen des O-Antigens. Die Struktur der beiden Tailspikes ist bekannt, sodass sie ein geeignetes System f{\"u}r vergleichende Bindungsstudien darstellen, um die strukturellen Grundlagen f{\"u}r die Unterschiede der Spezifit{\"a}t zu untersuchen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der ELISA-like tailspike adsorption assay (ELITA) etabliert, um Binderpaare aus TSPs und O-Antigen zu identifizieren. Dabei wurden 9NATSP und P22TSP als Sonden eingesetzt, deren Bindung an die intakten, an die Mikrotiterplatte adsorbierten Bakterien getestet wurde. Beim Test einer Sammlung aus 44 Salmonella-St{\"a}mmen wurden St{\"a}mme identifiziert, die bindendes O-Antigen exprimieren. Gleichzeitig wurden Unterschiede in der Bindung der beiden TSPs an Salmonella-St{\"a}mme mit gleichem O-Serotyp beobachtet. Die Ergebnisse der ELITA-Messung wurden qualitativ durch eine FACS-basierte Bindungsmessung best{\"a}tigt. Zus{\"a}tzlich erm{\"o}glichte die FACS-Messung bei St{\"a}mmen, die teilweise modifizierte O-Antigene herstellen, den Anteil an Zellen mit und ohne Modifikation zu erfassen. Die Oberfl{\"a}chenplasmonresonanz (SPR)-basierten Interaktionsmessungen wurden eingesetzt, um Bindungsaffinit{\"a}ten f{\"u}r eine TSP-O-Antigen Kombination zu quantifizieren. Daf{\"u}r wurden zwei Methoden getestet, um die Oligosaccharide auf einem SPR-Chip zu immobilisieren. Zum einen wurden die enzymatisch hergestellten O-Antigenfragmente mit einem bifunktionalen Oxaminadapter derivatisiert, der eine prim{\"a}re Aminogruppe f{\"u}r die Immobilisierung bereitstellt. Ein Versuch, diese Oligosaccharidfragmente zu immobilisieren, war jedoch nicht erfolgreich. Dagegen wurde das nicht derivatisierte Polysaccharid, bestehend aus repetitivem O-Antigen und einem konservierten Kernsaccharid, erfolgreich auf einem SPR-Chip immobilisiert. Die Immobilisierung wurde durch Interaktionsmessungen mit P22TSP best{\"a}tigt. Durch die Immobilisierung des Polysaccharids sind somit quantitative SPR-Bindungsmessungen mit einem polydispersen Interaktionspartner m{\"o}glich. Eine Auswahl von Salmonella-St{\"a}mmen mit einer ausgepr{\"a}gt unterschiedlichen Bindung von 9NATSP und P22TSP im ELITA-Testsystem wurde hinsichtlich der Zusammensetzung des O-Antigens mittels HPLC, Kapillargelelektrophorese und MALDI-MS analysiert. Dabei wurden nicht-st{\"o}chiometrische Modifikationen der O-Antigene wie Acetylierung und Glucosylierung detektiert. Das Ausmaß der Glucosylierung korrelierte negativ mit der Effizienz der Bindung und des Verdaus durch die beiden TSPs, wobei der negative Effekt bei 9NATSP weniger stark ausgepr{\"a}gt war als bei P22TSP. Dies stimmt mit den Literaturdaten zu Infektivit{\"a}tsstudien mit 9NA und P22 {\"u}berein, die mit St{\"a}mmen mit vergleichbaren O-Antigenvarianten durchgef{\"u}hrt wurden. Die Korrelation zwischen der Glucosylierung und Bindungseffizienz konnte strukturell interpretiert werden. Auf Grundlage der O-Antigenanalysen sowie der Ergebnisse der ELITA- und FACS-Bindungstests wurden die Salmonella-St{\"a}mme Brancaster und Kalamu identifiziert, die ann{\"a}hernd quantitativ glucosyliertes O-Antigen exprimieren. Damit eignen sich diese St{\"a}mme f{\"u}r weiterf{\"u}hrende Studien, um die Zusammenh{\"a}nge zwischen der Spezifit{\"a}t und der Organisation der Bindestellen der beiden TSPs zu untersuchen.},
  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}
}