TY - THES A1 - Sinn, Cornelia G. T1 - Ion binding to polymers and lipid membranes in aqueous solutions : Ionenbindung an Polymeren und Lipidmembranen in wässrigen Lösungen N2 - Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Ionenbindung an Polymeren und Lipidmembranen in wässrigen Lösungen. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde der Einfluss verschiedener anorganischer Salze und Polyelektrolyte auf die Struktur des Wassers mit Hilfe Isothermer Mikrotitrationskalorimetrie (ITC) erforscht. Die Verdünnungswärme der Salze wurde als Maß für die Fähigkeit der Ionen, die geordnete Struktur des Wassers zu stabilisieren oder zu zerstören, verwendet. Die Verdünnungswärmen konnten auf Hofmeister Effekte zurückgeführt werden. Im Anschluss daran wurde die Bindung von Ca2+ an Natrium- Poly(acrylsäure) (NaPAA) untersucht. Mit Hilfe von ITC und einer Ca2+- selektiven Elektrode wurde die Reaktionsenthalpie und Bindungsisotherme gemessen. Es wurde gezeigt, dass die Binding von Ca2+ - Ionen an NaPAA stark endotherm und daher entropiegetrieben ist. Anschließend wurde die Bindung von Ca2+ an die eindimensionale Polymerkette mit der an ein Lipidvesikel mit denselben funktioniellen Gruppen verglichen. Es wurde beobachtet, dass die Ionenbindung –wie auch im Fall des Polymers- endotherm ist. Ein Vergleich der Ca2+- Bindung an die Lipidmembran mit der an das Polymer konnte zeigen, dass das Ion schwächer an die Membran bindet. Im Zusammenhang mit diesen Experimenten wurde auch beobachtet, dass Ca2+ nicht nur an geladene, sondern auch an zwitterionische Lipidvesikel bindet. Schließlich wurde die Wechselwirkung zweier Salze, KCl and NaCl, mit einem neutralen Polymergel, PNIPAAM, und dem geladenen Polymer PAA untersucht. Mit Hilfe von Kalorimetrie und einer kaliumselektiven Elektrode wurde beobachtet, dass die Ionen mit beiden Polymeren wechselwirken, unabhängig davon, ob diese Ladungen tragen, oder nicht. N2 - The goal of this work was to study the binding of ions to polymers and lipid bilayer membranes in aqueous solutions. In the first part of this work, the influence of various inorganic salts and polyelectrolytes on the structure of water was studied using Isothermal Titration Calorimetry (ITC). The heat of dilution of the salts was used as a scale of water structure making and breaking of the ions. The heats of dilution could be attributed to the Hofmeister Series. Following this, the binding of Ca2+ to poly(sodium acrylate) (NaPAA) was studied. ITC and a Ca2+ Ion Selective Electrode were used to measure the reaction enthalpy and binding isotherm. Binding of Ca2+ ions to PAA, was found to be highly endothermic and therefore solely driven by entropy. We then compared the binding of ions to the one-dimensional PAA polymer chain to the binding to lipid vesicles with the same functional groups. As for the polymer, Ca2+ binding was found to be endothermic. Binding of calcium to the lipid bilayer was found to be weaker than to the polymer. In the context of these experiments, it was shown that Ca2+ not only binds to charged but also to zwitterionic lipid vesicles. Finally, we studied the interaction of two salts, KCl and NaCl, to a neutral polymer gel, PNIPAAM, and to the ionic polymer PAA. Combining calorimetry and a potassium selective electrode we observed that the ions interact with both polymers, whether containing charges or not. T2 - Ion binding to polymers and lipid membranes in aqueous solutions : Ionenbindung an Polymeren und Lipidmembranen in wässrigen Lösungen KW - Ionen KW - Bindung KW - Salz KW - Wasser KW - Struktur KW - Hofmeister KW - Polyelektrolyt KW - Isotherme Titrationskalorimetrie KW - ionenselektive Elektrode KW - Vesikel KW - Calcium KW - Micr KW - ions KW - binding KW - salt KW - water KW - structure KW - Hofmeister KW - polyelectrolyte KW - Isothermal Titration Calorimetry KW - ion selective electrode KW - vesicle KW - calcium KW - micro Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0001778 ER - TY - THES A1 - Grimbs, Sergio T1 - Towards structure and dynamics of metabolic networks T1 - Struktur und Dynamik metabolischer Netzwerke N2 - This work presents mathematical and computational approaches to cover various aspects of metabolic network modelling, especially regarding the limited availability of detailed kinetic knowledge on reaction rates. It is shown that precise mathematical formulations of problems are needed i) to find appropriate and, if possible, efficient algorithms to solve them, and ii) to determine the quality of the found approximate solutions. Furthermore, some means are introduced to gain insights on dynamic properties of metabolic networks either directly from the network structure or by additionally incorporating steady-state information. Finally, an approach to identify key reactions in a metabolic networks is introduced, which helps to develop simple yet useful kinetic models. The rise of novel techniques renders genome sequencing increasingly fast and cheap. In the near future, this will allow to analyze biological networks not only for species but also for individuals. Hence, automatic reconstruction of metabolic networks provides itself as a means for evaluating this huge amount of experimental data. A mathematical formulation as an optimization problem is presented, taking into account existing knowledge and experimental data as well as the probabilistic predictions of various bioinformatical methods. The reconstructed networks are optimized for having large connected components of high accuracy, hence avoiding fragmentation into small isolated subnetworks. The usefulness of this formalism is exemplified on the reconstruction of the sucrose biosynthesis pathway in Chlamydomonas reinhardtii. The problem is shown to be computationally demanding and therefore necessitates efficient approximation algorithms. The problem of minimal nutrient requirements for genome-scale metabolic networks is analyzed. Given a metabolic network and a set of target metabolites, the inverse scope problem has as it objective determining a minimal set of metabolites that have to be provided in order to produce the target metabolites. These target metabolites might stem from experimental measurements and therefore are known to be produced by the metabolic network under study, or are given as the desired end-products of a biotechological application. The inverse scope problem is shown to be computationally hard to solve. However, I assume that the complexity strongly depends on the number of directed cycles within the metabolic network. This might guide the development of efficient approximation algorithms. Assuming mass-action kinetics, chemical reaction network theory (CRNT) allows for eliciting conclusions about multistability directly from the structure of metabolic networks. Although CRNT is based on mass-action kinetics originally, it is shown how to incorporate further reaction schemes by emulating molecular enzyme mechanisms. CRNT is used to compare several models of the Calvin cycle, which differ in size and level of abstraction. Definite results are obtained for small models, but the available set of theorems and algorithms provided by CRNT can not be applied to larger models due to the computational limitations of the currently available implementations of the provided algorithms. Given the stoichiometry of a metabolic network together with steady-state fluxes and concentrations, structural kinetic modelling allows to analyze the dynamic behavior of the metabolic network, even if the explicit rate equations are not known. In particular, this sampling approach is used to study the stabilizing effects of allosteric regulation in a model of human erythrocytes. Furthermore, the reactions of that model can be ranked according to their impact on stability of the steady state. The most important reactions in that respect are identified as hexokinase, phosphofructokinase and pyruvate kinase, which are known to be highly regulated and almost irreversible. Kinetic modelling approaches using standard rate equations are compared and evaluated against reference models for erythrocytes and hepatocytes. The results from this simplified kinetic models can simulate acceptably the temporal behavior for small changes around a given steady state, but fail to capture important characteristics for larger changes. The aforementioned approach to rank reactions according to their influence on stability is used to identify a small number of key reactions. These reactions are modelled in detail, including knowledge about allosteric regulation, while all other reactions were still described by simplified reaction rates. These so-called hybrid models can capture the characteristics of the reference models significantly better than the simplified models alone. The resulting hybrid models might serve as a good starting point for kinetic modelling of genome-scale metabolic networks, as they provide reasonable results in the absence of experimental data, regarding, for instance, allosteric regulations, for a vast majority of enzymatic reactions. N2 - In dieser Arbeit werden mathematische und informatische Ansätze zur Behandlung diverser Probleme im Zusammenhang mit der Modellierung metabolischer Netzwerke vorgestellt, insbesondere unter Berücksichtigung der eingeschränkten Verfügbarkeit detaillierter Enzymkinetiken. Es wird gezeigt, dass präzise mathematische Formulierungen der Probleme notwendig sind, um erstens angemessene und, falls möglich, effiziente Algorithmen zur Lösung zu entwickeln. Und zweitens, um die Güte der so gefundenen Lösungen zu bewerten. Des weiteren werden Methoden zur Analyse dynamischer Eigenschaften metabolischer Netzwerke eingeführt, welche entweder nur auf der Struktur der Netzwerke basieren oder zusätzlich noch Informationen über stationäre Zustände mit berücksichtigen. Außerdem wird eine Strategie zur Bestimmung von Schlüsselreaktionen eines Netzwerkes vorgestellt, welche die Entwicklung kinetischer Modelle vereinfacht. Der Erfolg neuer Technologien ermöglicht eine immer billigere und schnellere Sequenzierung des Genoms. Dies wird in naher Zukunft die Analyse biologischer Netzwerke nicht nur für Spezies, sondern auch für einzelne Individuen ermöglichen. Die automatische Rekonstruktion metabolischer Netzwerke ist bestens dafür geeignet, diese großen Datenmengen auszuwerten. Eine mathematische Formulierung der Rekonstruktion als Optimierungsproblem wird vorgestellt, die sowohl bereits vorhandenes Wissen als auch theoretische Vorhersagen verschiedenster bioinformatischer Methoden berücksichtigt. Die rekonstruierten Netzwerke sind hinsichtlich möglichst großer und plausibler Zusammenhangskomponenten hin optimiert, um fragmentierte und isolierte Teilnetzwerke zu vermeiden. Als Beispiel dient die Rekonstruktion der Saccharosesynthese in Chlamydomonas reinhardtii. Es wird gezeigt, dass das Problem sehr rechenintensiv ist und somit Approximationsalgorithmen erforderlich macht. Das 'inverse scope' Problem hat als Optimierungsziel, für ein gegebenes metabolisches Netzwerk die minimale Menge notwendiger Metabolite zu bestimmen, um eine ebenfalls gegebene Menge von gewünschten Zielmetaboliten zu produzieren. Diese Zielmetabolite können entweder durch experimentellen Messungen festgelegt werden, oder sie sind die gewünschten Endprodukte einer biotechnologischen Anwendung. Es wird gezeigt, dass das 'inverse scope' Problem rechenintensiv ist. Allerdings wird angenommen, dass die Berechnungskomplexität stark von der Anzahl gerichteter Zyklen innerhalb des metabolischen Netzwerkes abhängt. Dies könnte die Entwicklung effizienter Approximationsalgorithmen ermöglichen. Unter der Annahme von Massenwirkungskinetiken erlaubt es die 'chemical reaction network theory' (CRNT), anhand der Struktur metabolischer Netzwerke Rückschlüsse auf Multistabilität zu ziehen. Auch weitere Kinetiken können durch Modellierung von Enzymmechanismen mit berücksichtigt werden. CRNT wird zum Vergleich von mehreren Modellen des Calvinzyklus, welche sich in Größe und Abstraktionsniveau unterscheiden, verwendet. Obwohl für kleinere Modelle Ergebnisse erzielt werden, erlauben es die verfügbaren Theoreme und Algorithmen der CRNT nicht, Aussagen für größere Modelle zu machen, da die gegenwärtigen Implementierungen der Algorithmen an ihre Berechnungsgrenzen stoßen. Sind sowohl die Stoichiometrie eines metabolischen Netzwerkes, als auch die Metabolitkonzentrationen und Flüsse im stationären Zustand bekannt, so kann 'structural kinetic modelling' angewandt werden, um das dynamische Verhalten des Netzwerkes zu analysieren, selbst wenn die expliziten Ratengleichung unbekannt sind. Dieser Ansatz wird verwendet, um den stabilisierenden Einfluss allosterischer Regulation in menschlichen Erythrozyten zu untersuchen. Des weiteren werden die Reaktionen anhand ihrer Bedeutung hinsichtlich Stabilität im stationären Zustand angeordnet. Die wichtigsten Reaktionen bezüglich dieser Ordnung sind Hexokinase, Phosphofructokinase und Pyruvatkinase, welche bekanntermaßen stark reguliert und irreversibel sind. Kinetische Modelle, die auf generischen Ratengleichung beruhen, werden mit detaillierten Referenzmodellen für Erythrozyten und Hepatozyten verglichen. Die generischen Modelle simulieren das Verhalten nur in der Nähe eines gegebenen stationären Zustandes recht gut. Der zuvor erwähnte Ansatz, wichtige Reaktionen bezüglich Stabilität zu identifizieren, wird zur Bestimmung von Schlüsselreaktionen genutzt. Diese Schlüsselreaktionen werden im Detail modelliert, während für alle anderen Reaktionen weiterhin generische Ratengleichung verwendet werden. Die so entstandenen Hybridmodelle können das Verhalten des Referenzmodells signifikant besser beschreiben. Die Hybridmodelle können als Ausgangspunkt zur Erstellung genomweiter kinetischer Modelle dienen. KW - metabolische Netzwerke KW - Modellierung KW - Struktur KW - Dynamik KW - Bioinformatik KW - metabolic networks KW - modelling KW - structure KW - dynamics KW - bioinformatics Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-32397 ER - TY - THES A1 - Gentsch, Rafael T1 - Complex bioactive fiber systems by means of electrospinning T1 - Komplexe Bioaktive Fasersysteme mittels Elektrospinnen N2 - Nanofibrous mats are interesting scaffold materials for biomedical applications like tissue engineering due to their interconnectivity and their size dimension which mimics the native cell environment. Electrospinning provides a simple route to access such fiber meshes. This thesis addresses the structural and functional control of electrospun fiber mats. In the first section, it is shown that fiber meshes with bimodal size distribution could be obtained in a single-step process by electrospinning. A standard single syringe set-up was used to spin concentrated poly(ε-caprolactone) (PCL) and poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) solutions in chloroform and meshes with bimodal-sized fiber distribution could be directly obtained by reducing the spinning rate at elevated humidity. Scanning electron microscopy (SEM) and mercury porosity of the meshes suggested a suitable pore size distribution for effective cell infiltration. The bimodal fiber meshes together with unimodal fiber meshes were evaluated for cellular infiltration. While the micrometer fibers in the mixed meshes generate an open pore structure, the submicrometer fibers support cell adhesion and facilitate cell bridging on the large pores. This was revealed by initial cell penetration studies, showing superior ingrowth of epithelial cells into the bimodal meshes compared to a mesh composed of unimodal 1.5 μm fibers. The bimodal fiber meshes together with electrospun nano- and microfiber meshes were further used for the inorganic/organic hybrid fabrication of PCL with calcium carbonate or calcium phosphate, two biorelevant minerals. Such composite structures are attractive for the potential improvement of properties such as stiffness or bioactivity. It was possible to encapsulate nano and mixed sized plasma-treated PCL meshes to areas > 1 mm2 with calcium carbonate using three different mineralization methods including the use of poly(acrylic acid). The additive seemed to be useful in stabilizing amorphous calcium carbonate to effectively fill the space between the electrospun fibers resulting in composite structures. Micro-, nano- and mixed sized fiber meshes were successfully coated within hours by fiber directed crystallization of calcium phosphate using a ten-times concentrated simulated body fluid. It was shown that nanofibers accelerated the calcium phosphate crystallization, as compared to microfibers. In addition, crystallizations performed at static conditions led to hydroxyapatite formations whereas in dynamic conditions brushite coexisted. In the second section, nanofiber functionalization strategies are investigated. First, a one-step process was introduced where a peptide-polymer-conjugate (PLLA-b-CGGRGDS) was co-spun with PLGA in such a way that the peptide is enriched on the surface. It was shown that by adding methanol to the chloroform/blend solution, a dramatic increase of the peptide concentration at the fiber surface could be achieved as determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Peptide accessibility was demonstrated via a contact angle comparison of pure PLGA and RGD-functionalized fiber meshes. In addition, the electrostatic attraction between a RGD-functionalized fiber and a silica bead at pH ~ 4 confirmed the accessibility of the peptide. The bioactivity of these RGD-functionalized fiber meshes was demonstrated using blends containing 18 wt% bioconjugate. These meshes promoted adhesion behavior of fibroblast compared to pure PLGA meshes. In a second functionalization approach, a modular strategy was investigated. In a single step, reactive fiber meshes were fabricated and then functionalized with bioactive molecules. While the electrospinning of the pure reactive polymer poly(pentafluorophenyl methacrylate) (PPFPMA) was feasible, the inherent brittleness of PPFPMA required to spin a PCL blend. Blends and pure PPFPMA showed a two-step functionalization kinetics. An initial fast reaction of the pentafluorophenyl esters with aminoethanol as a model substance was followed by a slow conversion upon further hydrophilization. This was analysed by UV/Vis-spectroscopy of the pentaflurorophenol release upon nucleophilic substitution with the amines. The conversion was confirmed by increased hydrophilicity of the resulting meshes. The PCL/PPFPMA fiber meshes were then used for functionalization with more complex molecules such as saccharides. Aminofunctionalized D-Mannose or D-Galactose was reacted with the active pentafluorophenyl esters as followed by UV/Vis spectroscopy and XPS. The functionality was shown to be bioactive using macrophage cell culture. The meshes functionalized with D-Mannose specifically stimulated the cytokine production of macrophages when lipopolysaccharides were added. This was in contrast to D-Galactose- or aminoethanol-functionalized and unfunctionalized PCL/PPFPMA fiber mats. N2 - Biofunktionale Materialien gewinnen immer größere Bedeutung in biomedizinischen Anwendungen wie dem künstlichen Ersatz von Knochen oder Blutgefässe. Weiterhin können diese Stoffe nützlich sein, um die Wechselwirkung zwischen Biomaterialien und biologischen Systemen wie Zellen oder Organismen weiter zu erforschen. In diversen Studien konnten Größen wie dreidimensionaler Strukturaufbau, Oberflächentopographie, Mechanik und die Funktionalisierung mit bioaktiven Substanzen als Einflussfaktoren identifiziert werden, welche auf verschiedenen Größenskalen von makroskopisch bis nanoskopisch untersucht wurden und gegenwärtig erforscht werden. Bioinspiriert von Kollagenfasern, die als Strukturmotiv an verschieden Orten im menschlichen Körper vorkommen (z.B. extrazelluläre Matrix) konnte gezeigt werden, dass Fasermatten, die eine ähnliche Größendimensionen wie die vorher erwähnten Kollagenfasern (Ø ~ 500 nm) aufweisen, eine aussichtsreiche Gerüstmatrix darstellen. Eine einfache Methode Fasermatten in diesen Dimensionen herzustellen ist Elektrospinning, wobei typischerweise eine viskose Polymerlösung durch anlegen eines Hochspannungsfeldes verstreckt wird. Obwohl auf diese Weise hergestellte Fasermatten für gewisse Zelllinien eine ideale Zellwechselwirkung aufweisen, ist die Zellbesiedelung solcher Netzwerke, bedingt auch durch die kleinen Porendurchmesser, problematisch und bedarf meistens weiterer Prozessierungsschritte. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der einfachen Herstellung von strukturel und funktional kontrollierten Fasersystem mittels Elektrospinning. Der erste Teil behandelt ein Einschrittverfahren zum Elektrospinnen von bimodalen Fasermatten bestehend aus Nano- und Mikrofasern. In Zellstudien mit Epithelzellen konnte gezeigt werden, dass solche Netzwerke tiefer besiedelt werden als Matten bestehend aus unimodalen 1.5 μm dicken Fasern. Des Weiteren wurden diese Fasermatten für fasergerichtete Kristallisation von Kalziumcarbonat und – phosphat benutzt. In einem zweiten Teil wurden 2 Strategien für die Faserfunktionalisierung mit Peptiden und Zuckermolekülen entwickelt. Zum einen wurde gezeigt, dass funktionale Peptidfasern durch Verspinnung einer Mischung von einem Peptid-Polymer-Konjugat mit einem kommerziellen Polymer hergestellt werden konnten. Zusätzlich wurde ein modularer Ansatz für die Herstellung von reaktiven Fasern ausgearbeitet, die anschließend mit Peptiden oder Zuckern funktionalisiert wurden. Die Bioaktivität der Zucker funktionalisierten Fasern konnte durch Zellversuche erfolgreich bestätigt werden. KW - Elektrospinnen KW - Faser KW - bioaktiv KW - funktional KW - Struktur KW - electrospinning KW - fiber KW - bioactive KW - functional KW - structure Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-44900 ER - TY - JOUR A1 - Scharsich, Christina A1 - Lohwasser, Ruth H. A1 - Sommer, Michael A1 - Asawapirom, Udom A1 - Scherf, Ullrich A1 - Thelakkat, Mukundan A1 - Neher, Dieter A1 - Koehler, Anna T1 - Control of aggregate formation in poly(3-hexylthiophene) by solvent, molecular weight, and synthetic method JF - Journal of polymer science : B, Polymer physics N2 - Aggregate formation in poly(3-hexylthiophene) depends on molecular weight, solvent, and synthetic method. The interplay of these parameters thus largely controls device performance. In order to obtain a quantitative understanding on how these factors control the resulting electronic properties of P3HT, we measured absorption in solution and in thin films as well as the resulting field effect mobility in transistors. By a detailed analysis of the absorption spectra, we deduce the fraction of aggregates formed, the excitonic coupling within the aggregates, and the conjugation length within the aggregates, all as a function of solvent quality for molecular weights from 5 to 19 kDa. From this, we infer in which structure the aggregated chains pack. Although the 5 kDa samples form straight chains, the 11 and 19 kDa chains are kinked or folded, with conjugation lengths that increase as the solvent quality reduces. There is a maximum fraction of aggregated chains (about 55 +/- 5%) that can be obtained, even for poor solvent quality. We show that inducing aggregation in solution leads to control of aggregate properties in thin films. As expected, the field-effect mobility correlates with the propensity to aggregation. Correspondingly, we find that a well-defined synthetic approach, tailored to give a narrow molecular weight distribution, is needed to obtain high field effect mobilities of up to 0.01 cm2/Vs for low molecular weight samples (=11 kDa), while the influence of synthetic method is negligible for samples of higher molecular weight, if low molecular weight fractions are removed by extraction. KW - conformational analysis KW - conjugated polymers KW - crystallization KW - films KW - interaction parameter KW - molecular weight distribution KW - molar mass distribution KW - nucleation KW - photophysics KW - structure KW - UV-vis spectroscopy Y1 - 2012 U6 - https://doi.org/10.1002/polb.23022 SN - 0887-6266 VL - 50 IS - 6 SP - 442 EP - 453 PB - Wiley-Blackwell CY - Hoboken ER - TY - JOUR A1 - Stillfried, Milena A1 - Fickel, Jörns A1 - Börner, Konstantin A1 - Wittstatt, Ulrich A1 - Heddergott, Mike A1 - Ortmann, Sylvia A1 - Kramer-Schadt, Stephanie A1 - Frantz, Alain C. T1 - Do cities represent sources, sinks or isolated islands for urban wild boar population structure? JF - Journal of applied ecology : an official journal of the British Ecological Society KW - baps KW - Berlin KW - diyabc KW - human-wildlife conflict KW - hunting KW - microsatellites KW - movement barrier KW - source-sink dynamics KW - structure KW - urban ecology Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1111/1365-2664.12756 SN - 0021-8901 SN - 1365-2664 VL - 54 IS - 1 SP - 272 EP - 281 PB - Wiley-Blackwell CY - Hoboken ER - TY - GEN A1 - Schieferdecker, Anne A1 - Wendler, Petra T1 - Structural mapping of missense mutations in the Pex1/Pex6 complex T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Peroxisome biogenesis disorders (PBDs) are nontreatable hereditary diseases with a broad range of severity. Approximately 65% of patients are affected by mutations in the peroxins Pex1 and Pex6. The proteins form the heteromeric Pex1/Pex6 complex, which is important for protein import into peroxisomes. To date, no structural data are available for this AAA+ ATPase complex. However, a wealth of information can be transferred from low-resolution structures of the yeast scPex1/scPex6 complex and homologous, well-characterized AAA+ ATPases. We review the abundant records of missense mutations described in PBD patients with the aim to classify and rationalize them by mapping them onto a homology model of the human Pex1/Pex6 complex. Several mutations concern functionally conserved residues that are implied in ATP hydrolysis and substrate processing. Contrary to fold destabilizing mutations, patients suffering from function-impairing mutations may not benefit from stabilizing agents, which have been reported as potential therapeutics for PBD patients. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1072 KW - Zellweger syndrome spectrum disorder (ZSSD) KW - Zellweger KW - structure KW - Pex1 KW - Pex6 KW - mutation Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-472843 SN - 1866-8372 IS - 1072 ER - TY - JOUR A1 - Schieferdecker, Anne A1 - Wendler, Petra T1 - Structural Mapping of Missense Mutations in the Pex1/Pex6 Complex JF - International journal of molecular sciences N2 - Peroxisome biogenesis disorders (PBDs) are nontreatable hereditary diseases with a broad range of severity. Approximately 65% of patients are affected by mutations in the peroxins Pex1 and Pex6. The proteins form the heteromeric Pex1/Pex6 complex, which is important for protein import into peroxisomes. To date, no structural data are available for this AAA+ ATPase complex. However, a wealth of information can be transferred from low-resolution structures of the yeast scPex1/scPex6 complex and homologous, well-characterized AAA+ ATPases. We review the abundant records of missense mutations described in PBD patients with the aim to classify and rationalize them by mapping them onto a homology model of the human Pex1/Pex6 complex. Several mutations concern functionally conserved residues that are implied in ATP hydrolysis and substrate processing. Contrary to fold destabilizing mutations, patients suffering from function-impairing mutations may not benefit from stabilizing agents, which have been reported as potential therapeutics for PBD patients. KW - Zellweger syndrome spectrum disorder (ZSSD) KW - Zellweger KW - structure KW - Pex1 KW - Pex6 KW - mutation Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.3390/ijms20153756 SN - 1422-0067 VL - 20 IS - 15 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Chen, Cong A1 - Müller, Bernd R. A1 - Prinz, Carsten A1 - Stroh, Julia A1 - Feldmann, Ines A1 - Bruno, Giovanni T1 - The correlation between porosity characteristics and the crystallographic texture in extruded stabilized aluminium titanate for diesel particulate filter applications JF - Journal of the European Ceramic Society N2 - Porous ceramic diesel particulate filters (DPFs) are extruded products that possess macroscopic anisotropic mechanical and thermal properties. This anisotropy is caused by both morphological features (mostly the orientation of porosity) and crystallographic texture. We systematically studied those two aspects in two aluminum titanate ceramic materials of different porosity using mercury porosimetry, gas adsorption, electron microscopy, X-ray diffraction, and X-ray refraction radiography. We found that a lower porosity content implies a larger isotropy of both the crystal texture and the porosity orientation. We also found that, analogous to cordierite, crystallites do align with their axis of negative thermal expansion along the extrusion direction. However, unlike what found for cordierite, the aluminium titanate crystallite form is such that a more pronounced (0 0 2) texture along the extrusion direction implies porosity aligned perpendicular to it. KW - preferred orientation KW - X-ray refraction KW - pore orientation KW - crystal KW - structure KW - extrusion KW - microstructure-property relations Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2019.11.076 SN - 0955-2219 SN - 1873-619X VL - 40 IS - 4 SP - 1592 EP - 1601 PB - Elsevier CY - Oxford ER - TY - JOUR A1 - De Cahsan, Binia A1 - Nagel, Rebecca A1 - Schedina, Ina-Maria A1 - King, James J. A1 - Bianco, Pier G. A1 - Tiedemann, Ralph A1 - Ketmaier, Valerio T1 - Phylogeography of the European brook lamprey (Lampetra planeri) and the European river lamprey (Lampetra fluviatilis) species pair based on mitochondrial data JF - Journal of fish biology N2 - The European river lamprey Lampetra fluviatilis and the European brook lamprey Lampetra planeri (Block 1784) are classified as a paired species, characterized by notably different life histories but morphological similarities. Previous work has further shown limited genetic differentiation between these two species at the mitochondrial DNA level. Here, we expand on this previous work, which focused on lamprey species from the Iberian Peninsula in the south and mainland Europe in the north, by sequencing three mitochondrial marker regions of Lampetra individuals from five river systems in Ireland and five in southern Italy. Our results corroborate the previously identified pattern of genetic diversity for the species pair. We also show significant genetic differentiation between Irish and mainland European lamprey populations, suggesting another ichthyogeographic district distinct from those previously defined. Finally, our results stress the importance of southern Italian L. planeri populations, which maintain several private alleles and notable genetic diversity. KW - European lamprey KW - Lampetra KW - paired species KW - phylogeography KW - population KW - structure Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1111/jfb.14279 SN - 0022-1112 SN - 1095-8649 VL - 96 IS - 4 SP - 905 EP - 912 PB - Wiley-Blackwell CY - Oxford [u.a.] ER -