570 Biowissenschaften; Biologie
Refine
Has Fulltext
- yes (155) (remove)
Year of publication
Document Type
- Doctoral Thesis (155) (remove)
Language
- German (155) (remove)
Keywords
- taste (7)
- Geschmack (6)
- Selen (6)
- Centrosom (5)
- Serotonin (5)
- protein folding (5)
- selenium (5)
- serotonin (5)
- Bittergeschmack (4)
- DNA (4)
- Dictyostelium (4)
- Microarray (4)
- Phosphorylierung (4)
- Proteinfaltung (4)
- Speicheldrüse (4)
- Vitamin E (4)
- dopamine (4)
- microarray (4)
- thermodynamic stability (4)
- thermodynamische Stabilität (4)
- Antikörper (3)
- Diabetes (3)
- Dopamin (3)
- Entzündung (3)
- GPCR (3)
- PKA (3)
- Speichel (3)
- Tyramin (3)
- biogenic amines (3)
- bitter taste (3)
- centrosome (3)
- glutathione peroxidase (3)
- receptor (3)
- salivary gland (3)
- Adhäsion (2)
- Anthropometrie (2)
- Bakteriophagen (2)
- Biomarker (2)
- Biosensor (2)
- Calcineurin (2)
- Calcium-Imaging (2)
- Calliphora (2)
- Energiestoffwechsel (2)
- Escherichia coli (2)
- Fluoreszenzmikroskopie (2)
- GI-GPx (2)
- Genexpression (2)
- Genregulation (2)
- Glutathionperoxidase (2)
- HEK293 (2)
- Honigbiene (2)
- Insekten (2)
- Isoflavone (2)
- Körperzusammensetzung (2)
- Maus (2)
- Mikrotubuli (2)
- Mitose (2)
- Multiplex (2)
- Nrf2 (2)
- Obesity (2)
- Octopamin (2)
- PhIP (2)
- Polyethylenglykol (2)
- Promotor (2)
- Proteine (2)
- RT-PCR (2)
- Redoxregulation (2)
- Rezeptor (2)
- SULT1A1 (2)
- Sulforaphan (2)
- Sulfotransferase (2)
- TAS2R (2)
- Tailspike (2)
- Tas2r (2)
- Tas2rs (2)
- V-ATPase (2)
- Verhalten (2)
- Weizen (2)
- Zellkern (2)
- Zweizustandsmodell (2)
- adhesion (2)
- alkylierte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (2)
- antibody (2)
- benzylic alcohol (2)
- benzylischer Alkohol (2)
- biogene Amine (2)
- biomarker (2)
- bitter (2)
- bitter taste receptors (2)
- calcium imaging (2)
- cell-free protein synthesis (2)
- cockroach (2)
- colon cancer (2)
- colon carcinogenesis (2)
- diabetes (2)
- dictyostelium (2)
- energy metabolism (2)
- fluorescence microscopy (2)
- heterocyclic aromatic amine (2)
- honeybee (2)
- inflammation (2)
- mouse (2)
- parallel beta-helix (2)
- pectate lyase (2)
- phosphorylation (2)
- polyethylene glycol (2)
- protein (2)
- redox regulation (2)
- salmonella (2)
- sulfotransferase (2)
- transgenes Mausmodell (2)
- two-state model (2)
- tyramine (2)
- vitamin E (2)
- 1-Hydroxymethylpyren (1)
- 1-hydroxy methyl pyrene (1)
- 11beta-HSD1 (1)
- ALOX15B (1)
- APC (1)
- AT1 receptor / preeclampsia / AT1-AAB / neonatal rat cardiomyocytes / autoantibody / angiotensin II (1)
- AT1-Rezeptor / Präeklampsie / AT1-AAK / neonatale Rattenkardiomyozyten / Autoantikörper / Angiotensin II (1)
- Acetylcholinesterase (1)
- Adhäsionsproteine (1)
- Adiponectin (1)
- Adipositas (1)
- Aggressivität (1)
- Agonisteninteraktion (1)
- Aktivitätsmessung (1)
- Aldehyddehydrogenase (1)
- Alkoholdehydrogenase (1)
- Alltagsbedingungen (1)
- Amerikanische Schabe (1)
- Aminosäuren (1)
- Angewandte Mikrobiologie (1)
- Anti-Diuron-Antikörper (1)
- Antikörpercharakterisierung (1)
- Antikörperproduktion (1)
- Antikörpervalidierung (1)
- Apis mellifera (1)
- Apoptose (1)
- Aquifer (1)
- Arabidopsis thaliana (1)
- Arbeitsteilung (1)
- Arbuskuläre Mykorrhiza (1)
- Array Hybridisierung (1)
- Arsen (1)
- Arsenic (1)
- Arylcarbamate (1)
- Arylharnstoffe (1)
- Assoziation (1)
- Auenreaktivierung (1)
- BESSY (1)
- BIA (1)
- BMI (1)
- BRAF (1)
- Bakteriophage T7 (1)
- Ballaststoffe (1)
- Bastardbleichheit (1)
- Bead (1)
- Bestäubung (1)
- Beta-Oxidation (1)
- Beta-Oxydation (1)
- Beta-Zelle (1)
- Biene (1)
- Bile Acids (1)
- Bioaktivierung (1)
- Biodiversität (1)
- Biofilme (1)
- Biogas (1)
- Biogene Amine (1)
- Biologie (1)
- Bioreaktor (1)
- Biosensoren (1)
- Biotoptypen (1)
- Biotransformation (1)
- Bitter (1)
- Bittergeschmacksrezeptor (1)
- Bittergeschmacksrezeptoren (1)
- Bitterrezeptoren (1)
- Blattläuse (1)
- Blaulicht (1)
- Blüte-Bestäuber-Interaktion (1)
- Blütenökologie (1)
- Bodenmikrobiologie (1)
- Borna Disease Virus (1)
- Borna disease virus (1)
- Borrelia burgdorferi (1)
- Brachfläche (1)
- Bt maize (1)
- Bt-Mais (1)
- Buchfink (1)
- CAR (1)
- CBD (1)
- CD95 (1)
- CDF (1)
- CDK5RAP2 (1)
- CEA (1)
- CEHC (1)
- CP75 (1)
- CRC (1)
- CXCL10 (1)
- CYP3A4 (1)
- Calcineurin-Inhibitoren (1)
- Carboxynitrofluorenon (1)
- Centrosome (1)
- Cep192 (1)
- Chaffinch (1)
- Chemostatexperimente (1)
- Chlamydomonas (1)
- Chlorella vulgaris (1)
- Chlorophyll (1)
- Chloroplast (1)
- Chloroplasten (1)
- Clostridium difficile (1)
- Codon Usage (1)
- Cokultur (1)
- Colonkanzerogenese (1)
- Colonkrebs (1)
- Copolymere (1)
- Corticotropin-Releasing Factor Receptor Type 1 (1)
- Corticotropin-Releasing Factor Rezeptor Typ 1 (1)
- Costamer (1)
- Curcumin (1)
- Cyclosporin A (1)
- Cyp3a11 (1)
- CypP450 (1)
- Cytochome c (1)
- Cytochrom c (1)
- DASH study (1)
- DASH-Studie (1)
- DGD1 (1)
- DISC (1)
- DNA adducts (1)
- DNA vaccine (1)
- DNA-Addukte (1)
- DNA-Chip (1)
- DNA-Lipid-Wechselwirkung (1)
- DNA-Vakzinierung (1)
- DNA-lipid-interaction (1)
- DSS-Colitis (1)
- Darmbakterium (1)
- Darmkrebs (1)
- Darmkrebsdiagnostik (1)
- Dauerfrostboden (1)
- Deichrückverlegung (1)
- Diagnostik (1)
- Dickdarmkanzerogenese (1)
- Dickdarmkrebs (1)
- Dietary Fibre (1)
- Dissoziation (1)
- Disturbance (1)
- Diuron (1)
- Diversity-Productivity relationship (1)
- Diversitäts-Produktivitäts-Beziehung (1)
- Diätintervention (1)
- Doping (1)
- Dreizustandsmodell (1)
- Drosophila (1)
- Durchfluß-Biochip-Scanner (1)
- EGFP (1)
- EST (1)
- ETV (1)
- Ecosystem development (1)
- Einzelbasenaustausch (1)
- Einzelzellanalytik (1)
- Elastizitätsmodul (1)
- Electrochemistry (1)
- Elektrochemie (1)
- Elektronenmikroskopie (1)
- Endocannabinoide (1)
- Endothelfunktion (1)
- Endothelzelle (1)
- Energiemangel (1)
- Environmental Metabolomics (1)
- Enzymkinetik (1)
- Enzymmodelle (1)
- Epigallocatechingallat (1)
- Epithelien (1)
- Epitope mapping (1)
- Epitopmapping (1)
- Equol (1)
- Ernährungsfaktoren (1)
- Ernährungsgewohnheiten (1)
- Ernährungszustand (1)
- Ethanol (1)
- European corn borer (1)
- ExPEC (1)
- Expression (1)
- Extrazelluläre Matrix (1)
- Extrudate (1)
- FVB/NJ Maus (1)
- FVB/NJ mouse (1)
- Faltung (1)
- Feldberger Seenlandschaft ; Agrarlandschaft ; Brache ; Samenpflanzen ; Bestäuber ; Artenreichtum (1)
- Ferrocen (1)
- Fettleibigkeit (1)
- Fettstoffwechsel (1)
- Fettsucht (1)
- Fettsäuren (1)
- Fettwahrnehmung (1)
- Fibroblasten (1)
- Fließsystem (1)
- Fluorescence Quenching Immunoassay (1)
- Fluorescence quenching immunoassay (1)
- Fluoreszeinisothiocyanat (1)
- Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (1)
- Fluoreszenzmarkierung (1)
- Fokalkontakt (1)
- Fragmente (1)
- Fremdstoffmetabolismus (1)
- Fusarium (1)
- G protein-coupled receptors (1)
- G-Protein gekoppelte Rezeptoren (1)
- G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (1)
- G-Protein-gekoppelte-Rezeptoren (1)
- G-protein coupled receptors (1)
- G-protein-coupled receptors (1)
- G-protein-coupled-receptors (1)
- G-quartettes (1)
- GABA (1)
- GC-TOF-MS (1)
- GLUT8 (1)
- GPCRs (1)
- GPX (1)
- GPx2 (1)
- Galaktolipide (1)
- Gallensäuren (1)
- Gallensäurenbindung (1)
- Gelenkbeweglichkeit (1)
- Gentechnologie (1)
- Gentherapie (1)
- Gentransfer (1)
- Geoinformationssystem (1)
- Gesangsaktivität (1)
- Gesangsangleich (1)
- Gesangsdialekte (1)
- Gesangslernen (1)
- Geschmacksrezeptor (1)
- Geschmackswahrnehmung (1)
- Getränkeauswahl (1)
- Getränkeautomat (1)
- Gewebsverteilung (1)
- Gewichtsreduktion (1)
- Glanzstreifen (1)
- Glucolipotoxizität (1)
- Glucosehomöostase (1)
- Glucosetransport (1)
- Glutathionperoxidase-2 GPx2 (1)
- Glycated hemoglobin; HbA1c; diabetes; biosensor; immunosensor; enzyme sensor; electrochemical; amperometric; immunoassay; diagnostics; haptoglobin; im (1)
- Glycosylierung (1)
- Glykiertes Hämoglobin; HbA1c; Diabetes; Biosensor; Immunosensor; Enzymsensor; amperometrisch; elektrochemisch; Immunoassay; Diagnostik; Haptoglobin; (1)
- Grüner Tee (1)
- HDA (1)
- HPµF (1)
- Hafer (1)
- Handkraft (1)
- Haptene (1)
- Hefe (1)
- Helix <beta-> (1)
- Henlesche Schleife (1)
- Herbizide (1)
- Heritabilität (1)
- Herzmuskelkrankheit (1)
- Heubacillus ; Pectat-Lyase ; Helix <beta-> (1)
- Histologie (1)
- Hochfettdiät (1)
- Homocystein (1)
- Homogeneous immunoassay (1)
- Homoger Immunoassay (1)
- Homologiemodellierung (1)
- Hormonersatztherapie (1)
- Hybridomtechnik (1)
- Hydrogel (1)
- Hydrophilie (1)
- Hydroxymethylfurfural (1)
- Hydroxymethylpyren (1)
- Hyperoxide (1)
- Hypertension (1)
- Hypertonie (1)
- Hypoxie (1)
- Hämoglobin A / Bestimmung / Biosensor / Amperometrie (1)
- Hämolyse (1)
- ICP OES (1)
- IP3 (1)
- IP3-Rezeptor (1)
- IP3-receptor (1)
- IRAK (1)
- IRF3 (1)
- Identifizierung (1)
- Immediate-early-Gen (1)
- Immobilisierung (1)
- Immunogene Proteine (1)
- Immunogenic Proteins (1)
- Immunscreening (1)
- Importin (1)
- Inflammation (1)
- Insekt (1)
- Insektizide (1)
- Insulin (1)
- Interactors (1)
- Interaktoren (1)
- Interferon <beta-> (1)
- Interleukin-1 (1)
- Internalin B (1)
- Internalin J (1)
- Intimahyperplasie (1)
- Intimal Hyperplasia (1)
- Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS) (1)
- Ionentransport (1)
- Isoformen (1)
- K-ras (1)
- Kaede (1)
- Kalorienrestriktion (1)
- Kalorimetrie (1)
- Kanzerogenese (1)
- Kapillarelektrophorese (1)
- Kardiovaskuläre Krankheit (1)
- Kartoffelknolle (1)
- Katalyse (1)
- Katze (1)
- Keratinozyten (1)
- Kernhülle (1)
- Kernlokalisierungssignal (1)
- Kernrezeptor (1)
- Klick-Chemie (1)
- Knock in Mäuse (1)
- Kohlenhydrat-Protein-Wechselwirkung (1)
- Kokain (1)
- Komplexauge (1)
- Konkurrenz (1)
- Konsum (1)
- Kontraception (1)
- Kontrollierte klinische Studie (1)
- Korrosion (1)
- Körperfett (1)
- LAMP (1)
- LC-FT-MS (1)
- LCM (1)
- LNA- clamp-PCR (1)
- LNA-clamp-PCR (1)
- Lab on chip (1)
- Lamin (1)
- Leguminosenlektin (1)
- Len (1)
- Lernen und Gedächtnis (1)
- Leucine-Rich Repeat (1)
- Leukocyte Receptor Complex LRC KIR ILT FCAR Immunglobulin Evolution Immunsystem SNP HRCA (1)
- Leukocyte Receptor Complex LRC KIR ILT FCAR immunoglobulin evolution SNP HRCA (1)
- Lipasen (1)
- Lipide / Doppelschicht (1)
- Lipidomics (1)
- Lipidsynthese (1)
- Lipopolysaccharid (1)
- Lipopolysaccharide (1)
- Lipoxygenase (1)
- M-Bandenmodell (1)
- M-band model (1)
- MAP kinase (1)
- MAPK (1)
- MC38 (1)
- MTP (1)
- MTP1 (1)
- MTP2 (1)
- MTP3 (1)
- MUC1 (1)
- MVA (1)
- Mahd (1)
- Maiszünsler (1)
- Massenspektrometrie (1)
- Maus Aldehydoxidase1 (1)
- Medicago truncatula (1)
- Mediterranean Diet (1)
- Mehrkomponentenanalyse (1)
- Mercaptursäure (1)
- Messenger-RNS (1)
- Metabolisches Syndrom (1)
- Metabolite Profiling (1)
- Methanemission (1)
- Metrik-Index (1)
- Microbiology (1)
- Microorganisms (1)
- Microtubules (1)
- Mikrobiologie (1)
- Mikrochip (1)
- Mikrofluidik (1)
- Mikroorganismen (1)
- Mitosis (1)
- Modellierung (1)
- Modified Vaccinia Virus Ankara (1)
- Molekularbiologie (1)
- Molybdenum Cofaktor (1)
- Molybdoflavoenzyme (1)
- Molybdänkofaktor (1)
- Monitoring (1)
- Monoschicht (1)
- Mucin (1)
- Multilayers (1)
- Multiparameter (1)
- Multiplex PCR (1)
- Muscle LIM Protein (MLP) (1)
- Muskel (1)
- Muskel-Sehnen-Verbindung (1)
- Mutagenität (1)
- Mutation (1)
- Mutations (1)
- Muzin (1)
- Mycorrhiza (1)
- Mykorrhiza (1)
- Mykotoxine (1)
- Myofibrille (1)
- NCI3 (1)
- NF-kB (1)
- NF-kappaB (1)
- NFAT (1)
- NZO (1)
- Nahrungsmittelallergie (1)
- Nanostruktur (1)
- Neisseria gonorrhoeae (1)
- Neisseria meningitidis (1)
- Nektar (1)
- Neointima (1)
- Neurone (1)
- Nicht-Ziel-Arthropoden (1)
- Nichtgleichgewichts-Dynamiken (1)
- Niere (1)
- Nitrat (1)
- Novelose (1)
- Nucleus (1)
- Nucleus tractus solitarii (1)
- Nukleinsäuren (1)
- O-Antigen (1)
- O-antigen (1)
- Oats (1)
- Oberflächenfunktionalisierung (1)
- Oberflächenladung (1)
- Oderbruch (1)
- Oligomer (1)
- Olivenöl (1)
- Omega-Hydroxylation (1)
- Omega-Hydroxylierung (1)
- On Chip PCR (1)
- On-Chip-PCR (1)
- Optogenetik (1)
- Organophosphate (1)
- Ostrinia nubilalis (1)
- Oxidativer Stress (1)
- P22 Tailspikeprotein (1)
- P22 tailspike protein (1)
- PHGPx (1)
- POCT (1)
- PPARalpha (1)
- PXR (1)
- Parasiten (1)
- Parasites (1)
- Pathogen (1)
- Pathogenerkennung (1)
- Pektat-Lyase (1)
- Pektatlyase (1)
- Pelletbildung (1)
- Peptid (1)
- Peptidyl-Prolyl-cis-trans Isomerisierung (1)
- Periplaneta (1)
- Periplaneta americana (1)
- Peroxid (1)
- Peroxidase (1)
- Peroxide (1)
- Pfotenödem Mausmodell (1)
- Phage Display (1)
- Phage HK620 (1)
- Pharmakologie (1)
- Phase II Enzyme (1)
- Phenanthrolindion (1)
- Phenole (1)
- Phosphat akkumulierende Organismen (1)
- Phosphatase (1)
- Phospholipide (1)
- Photosynthese (1)
- Phytol (1)
- Phytoplanktonpopulationen (1)
- Pilot-Studie (1)
- Plastid (1)
- Plastome-evolution (1)
- Plastomevolution (1)
- Pollen (1)
- Poly-N-Isopropylacrylamid (1)
- Polyelektrolyt (1)
- Polymerase-Kettenreaktion (1)
- Polymermembranen (1)
- Polymorphismus (1)
- Polyphenole (1)
- Ponsin (1)
- Porphyrin (1)
- Promoter (1)
- Prostaglandin E2 (1)
- Prostatakrebs (1)
- Proteasomaler Abbau (1)
- Protein (1)
- Protein-Kohlenhydrat Interaktionen (1)
- Protein-Kohlenhydrat-Interaktion (1)
- Protein-Protein-Wechselwirkung (1)
- Proteinkinase (1)
- Proteinkinase A (1)
- Proteinmodifizierung (1)
- Proteinphosphatasen (1)
- Proteinphosphorylierung (1)
- Proteinsekretion (1)
- Prozessierung (1)
- Prozessregenerierung (1)
- Punktmutation (1)
- Pyrophosphat (1)
- QTL (1)
- Quergestreifte Muskulatur (1)
- R.c. Xanthindehydrogenase (1)
- RCAN1 (1)
- RNAi (1)
- Rasterkraftmikroskop (1)
- Reactive Oxygen Species (1)
- Reaktive Sauerstoffspezies (1)
- Rechtsgängige parallele beta-Helix (1)
- Recombinant Antibodies (1)
- Recycling (1)
- Redox (1)
- Reduktase (1)
- Regulation (1)
- Rekombinante Antikörper (1)
- Resistenzmechanismen (1)
- Reverse Transcription (1)
- Reverse Transkription (1)
- Rezeptoren (1)
- Rezeptorscreening (1)
- Rhabdomerverdrehung (1)
- Rheologie (1)
- Rhodanese (1)
- SCFA (1)
- SELENOH (1)
- SJL (1)
- SNP (1)
- SORLA (1)
- SSCP (1)
- SULT1A2 (1)
- SULT1B1 (1)
- Saccharidbindung (1)
- Saccharomyces cerevisiae (1)
- Salicin (1)
- Salmonella (1)
- Salmonellen (1)
- Salztransport (1)
- Samen (1)
- Sarkomer (1)
- Schabe (1)
- Schleudertrauma (1)
- Schnelltest (1)
- Schwarzerde (1)
- Screening (1)
- Seitenkettenstapel (1)
- Selection of antibody producing cells (1)
- Selektion Antikörper-produzierender Zellen (1)
- Selenium (1)
- Selenoprotein (1)
- Selenoproteine (1)
- Sensorik (1)
- Sequenzierung (1)
- Serotoninrezeptor (1)
- Shine-Dalgarno sequences (1)
- Shine-Dalgarno-Sequenzen (1)
- Siberia (1)
- Sibirien (1)
- Signalkakaden (1)
- Signalkaskaden (1)
- Signalübertragung (1)
- Skleroproteine (1)
- SnRK1 (1)
- Soil (1)
- Sojabohne (1)
- Solanum tuberosum (1)
- Sommerekzem (1)
- Songdialects (1)
- Speichelsekretion (1)
- Speicherproteine (1)
- Spermienmotilität (1)
- Split Ubiquitin (1)
- Stammschleife (1)
- Stammzelle (1)
- Stereotypien (1)
- Stickstoff (1)
- Stickstoffmonoxid (1)
- Stoffkreislauf (1)
- Stoffwechsel (1)
- Stoffwechselprodukt (1)
- Stomatäre Immunität (1)
- Strahlenbiologie (1)
- Stress (1)
- Strophentypen (1)
- Strukturelle Thermodynamik (1)
- Stärkeabbau (1)
- Störung (1)
- Substate Channeling Immunoassay (1)
- Substrate channeling immunoassay (1)
- Sulfotransferasen (1)
- Sulfotransferasen SULT1A1 und SULT1A2 (1)
- Sulfurtransferase (1)
- Superoxiddismutasen (1)
- Superoxide Dismutase (1)
- Synchronisation (1)
- Synchrotronstrahlung (1)
- Synthetische Biologie (1)
- Säkulare Akzeleration (1)
- Süßgeschmack (1)
- Süßrezeptor (1)
- Süßstoff (1)
- T7 (1)
- TBK1 (1)
- THC (1)
- TIRF (1)
- TRAP-assay (1)
- Tabak (1)
- Tagebauseen (1)
- Tailspike Protein (1)
- Tailspikes (1)
- Tas1r1 (1)
- Tas2r expression (1)
- Tas2r-Expression (1)
- Tbc1d1 (1)
- Teecatechin (1)
- Telomerase (1)
- Thiolmodifikation (1)
- Tocopherol (1)
- Tomate (1)
- Transkription <Genetik> (1)
- Transkriptionsfaktor (1)
- Transkriptionsfaktoren (1)
- Transkriptom (1)
- Translation <Genetik> (1)
- Translationsinitiation (1)
- Transporteraktivierung (1)
- Trockenstress (1)
- Tumorimmuntherapie (1)
- Tupaia belangeri (1)
- Untereinheitenautausch (1)
- VCAM-1 (1)
- Vegetation (1)
- Verhaltensstudien (1)
- Versuchstierkunde (1)
- Virosomen (1)
- WRKY40 (1)
- Wachstum (1)
- Wasserabsorption (1)
- Wnt pathway (1)
- Wnt-Signalweg (1)
- Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (1)
- Xin (1)
- XopS (1)
- YnjE (1)
- Zell-Matrix-Kontakt (1)
- Zelladhäsion (1)
- Zellfreie Proteinsynthese (1)
- Zirkulardichroismus (1)
- Zona pellucida (1)
- Zwillingsstudie (1)
- acetylcholinesterase (1)
- acinar cell (1)
- activity-regulated cytoskeleton-associated protein (1)
- ad libitum consumption (1)
- ad libitum-Verzehr (1)
- adhesion proteins (1)
- adiposity (1)
- aggressiveness (1)
- agonists interaction (1)
- alcohol dehydrogenase (1)
- alcylated polycyclic aromatic hydrocarbons (1)
- aldehyde dehydrogenase (1)
- aldehyde oxidase1 (1)
- alkylated polycyclic aromatic hydrocarbons (1)
- alpha-tocopherol transfer protein (Ttpa) (1)
- amino acids (1)
- analytical approaches (1)
- analytische Lösungsansätze (1)
- anthropometry (1)
- anti-diuron-antibodies (1)
- antibody characterization (1)
- antibody synthesis (1)
- antibody validation (1)
- aphids (1)
- apoptosis (1)
- apparent hysteresis (1)
- apparente Hysterese (1)
- arbuscular mycorrhiza (1)
- aromatic amines; sulfotransferases; mutagenicity; bioactivation (1)
- aromatische Amine; Sulfotransferasen; Mutagenität; Bioaktivierung (1)
- array hybridisation (1)
- artificial virus (1)
- arylcarbamates (1)
- arylureas (1)
- association (1)
- asymmetric dimethylarginine (1)
- asymmetrisches Dimethylarginin (1)
- atomic force microscope (1)
- b-Catenin (1)
- bacterial O-antigen (1)
- bacterial infections (1)
- bacteriophages (1)
- bakterielle Infektionen (1)
- bakterielles O-Antigen (1)
- behavior (1)
- behavioral experiments (1)
- behaviour (1)
- benzylic sulfate (1)
- benzylic sulfuric acid ester (1)
- benzylischer Schwefelsäureester (1)
- benzylisches Sulfat (1)
- beta-Amylase (1)
- beta-Galactosidase (1)
- beta-Solenoidproteine (1)
- beta-amylase (1)
- beta-cell (1)
- beta-solenoid proteins (1)
- beverage (1)
- bifunctional sensor (1)
- bifunktionaler Sensor (1)
- bioactivation (1)
- biofilm (1)
- biogas (1)
- biogenic amine (1)
- biomolecule (1)
- bioreactor (1)
- biosensors (1)
- biotopes (1)
- biotransformation (1)
- bitter taste perception (1)
- black earth (1)
- blowfly (1)
- blue light (1)
- budding yeast (1)
- c-FLIP (1)
- cAMP (1)
- calcineurin (1)
- calcineurin inhibitors (1)
- caloric restriction (1)
- calorimetry (1)
- capillary electrophoresis (1)
- carbohydrate binding site (1)
- carbohydrate interaction (1)
- carboxynitrofluorenone (1)
- carcinogenesis (1)
- cardiovascular risk (1)
- cat (1)
- catFISH (1)
- catalysis (1)
- catalytic antibodies (1)
- cationic liposome (1)
- cell adhesion (1)
- cell signaling (1)
- cellular signalling (1)
- central nervous system (1)
- chemical clock (1)
- chemostat experiments (1)
- chlorophyll (1)
- chloroplasts (1)
- circular dichroism (1)
- cis-trans isomerisation of prolyl-peptide bonds (1)
- click chemistry (1)
- cocaine (1)
- coculture (1)
- codon usage (1)
- colon cancer diagnosis (1)
- colorectal cancer (1)
- competition (1)
- compost (1)
- compound eye (1)
- contraception (1)
- copolymers (1)
- corrosion (1)
- costamere (1)
- crop (1)
- cross-striated muscle cells (1)
- curcumin (1)
- cyclic AMP (1)
- cyclosporin A (1)
- diagnostic (1)
- diet intervention (1)
- dissociation (1)
- diuron (1)
- divalent cations (1)
- division of labor (1)
- dopingtest (1)
- drought stress (1)
- elastic modulus (1)
- electron microscopy (1)
- endocannabinoids (1)
- endothelabhängige flussinduzierte Vasodilatation (1)
- endothelial cell (1)
- endothelial function (1)
- energy starvation (1)
- environmental metabolomics (1)
- enzymatische Reaktionsspezifität (1)
- enzyme kinetic (1)
- enzyme models (1)
- epigallocatechin gallate (1)
- epithelia (1)
- epithelial salt transport (1)
- epithelial transport (1)
- epithelialer Transport (1)
- equol (1)
- ethanol (1)
- expansion microscopy (1)
- expression analysis (1)
- fallow land (1)
- fat metabolism (1)
- fat perception (1)
- fatty acids (1)
- ferrocene (1)
- fertiliser (1)
- fibre optic (1)
- fibroblasts (1)
- fl (1)
- flow-through biochip scanner (1)
- flower ecology (1)
- flower-insect-interaction (1)
- fluorescent labeling (1)
- focal adhesion (1)
- folding (1)
- food allergy (1)
- food choice (1)
- fragments (1)
- functional diversity (1)
- functionalization (1)
- funktionelle Variabilität (1)
- galactolipids (1)
- gene expression (1)
- gene regulation (1)
- gene therapy (1)
- genetic engineering (1)
- genetic fingerprinting (1)
- genetic mosaicism (1)
- genetisches Fingerprinting (1)
- genetisches Mosaik (1)
- geothermal aquifer (1)
- glucolipotoxicity (1)
- glucose homeostasis (1)
- glucose transport (1)
- glutathione peroxidase-2 GPx2 (1)
- glycosylation (1)
- granule formation (1)
- grating coupler (1)
- green tea (1)
- growth (1)
- gut microbiota (1)
- hCG (1)
- hTAS2R10 (1)
- hand force (1)
- haptens (1)
- hemolysis (1)
- herbicides (1)
- heritability (1)
- heterocyclisches aromatisches Amin (1)
- heterologe Expression (1)
- heterologous expression (1)
- heterozyklisches aromatisches Amin (1)
- high fat diet (1)
- homocysteine (1)
- homology modelling (1)
- honey bee (1)
- human body composition (1)
- human metabolic syndrome (1)
- hybrid variegation (1)
- hybridoma cells (1)
- hydrogel (1)
- hydrophilicity (1)
- hydroxymethylfurfural (1)
- hydroxymethylpyrene (1)
- hypoxia (1)
- identification (1)
- immediate early gene (1)
- immobilization (1)
- immunoscreening (1)
- importin (1)
- in-vitro diagnostic (1)
- insect (1)
- insecticides (1)
- insects (1)
- intercalated disc (1)
- interleukin-1 (1)
- internalin B (1)
- ion mobility spectrometry (IMS) (1)
- ion transport (1)
- ionale Zusammensetzung (1)
- ionic composition (1)
- irreversibel (1)
- irreversible (1)
- isoflavones (1)
- isoforms (1)
- isothermal amplification (1)
- isothermale Amplifikation (1)
- joint flexibility (1)
- kardiovaskuläres Risiko (1)
- katalytische Antikörper (1)
- kationische Liposomen (1)
- keratinocytes (1)
- ki-ras (1)
- kidney (1)
- kinetic analysis (1)
- kinetische Analyse (1)
- kurzkettige Fettsäuren (1)
- künstlicher Virus (1)
- laboratory animal sciences (1)
- lamin (1)
- laser capture microdissection (1)
- legume lectin (1)
- leucine-rich repeat (1)
- leucine-rich repeat protein (1)
- leucinreiches repeat-Protein (1)
- linear gemischte Modelle (1)
- linear mixed models (1)
- lipases (1)
- lipid monolayer (1)
- lipid synthesis (1)
- lipidomics (1)
- lipopolysaccharide (1)
- loss-of-function mutation (1)
- loss-of-function-Mutation (1)
- lower Havel river wetland (1)
- mRNA (1)
- mammalian ALOX15 orthologs (1)
- mass spectrometry (1)
- mechanische Mikrodis (1)
- mediterrane Ernährung (1)
- mercapturic acid (1)
- metabolic plasticity (1)
- metabolic syndrom (1)
- metabolischer Phänotyp (1)
- metabolisches Syndrom (1)
- metabolism (1)
- metabolite (1)
- metabolite profiling (1)
- methane (1)
- metric index (1)
- miRNA (1)
- miRNAs (1)
- microtubules (1)
- minimal invasive Probennahme (1)
- minimal invasive sampling (1)
- mining lakes (1)
- mitosis (1)
- molecular biology (1)
- molecularly imprinted polymers (1)
- molekular geprägte Polymere (1)
- molybdoflavoenzymes (1)
- monitoring (1)
- monoclonal antibodies (1)
- monoklonale Antikörper (1)
- mowing (1)
- multiparameter (1)
- multiplex assay (1)
- murine Tas2rs (1)
- muscle (1)
- mutagenicity (1)
- mycotoxins (1)
- myotendinous junction (1)
- nanostructure (1)
- nectar (1)
- neuron (1)
- next generation sequencing (1)
- nicht-kanonische Aminosäuren (1)
- nicht-stöchiometrische Modifikationen (1)
- nichtinvasive Diagnostik (1)
- nichtlineare Zeitreihenanalysen (1)
- nitrate (1)
- nitric oxide (1)
- nitrogen (1)
- non-canonical amino acids (1)
- non-equilibrium dynamics (1)
- non-invasive Diagnostics (1)
- non-stoichiometric modifications (1)
- non-target arthropods (1)
- nonlinear (1)
- nonlinear time series analysis (1)
- nuclear envelope (1)
- nuclear localization signal (1)
- nuclear receptor (1)
- nucleus (1)
- nucleus of the solitary tract (1)
- nukleärer Rezeptor (1)
- nutrients (1)
- ob/ob (1)
- octopamine (1)
- oligomer (1)
- on-chip enzymatic assay (1)
- optische Biosensoren (1)
- optogenetic (1)
- organischer Dünger (1)
- organophosphate (1)
- overacidification (1)
- pCI (1)
- pH-Regulation (1)
- pH-regulation (1)
- paperbased (1)
- papierbasiert (1)
- parallele beta-Helix (1)
- parallele rechtsgängige beta-Helix (1)
- pathogen (1)
- pathogen bacteria (1)
- pathogene Bakterien (1)
- peptide (1)
- peripheral nervous system (1)
- peripheres Nervensystem (1)
- phage HK620 (1)
- pharmacology (1)
- pharmakologisches Profil (1)
- phase II enzymes (1)
- phenanthrolindione (1)
- phosphate accumulating organisms (1)
- photosynthesis (1)
- phytol (1)
- phytoplankton populations (1)
- pilot study (1)
- plant secondary metabolites (1)
- plastid (1)
- point mutation (1)
- point-of-care (1)
- pollen (1)
- pollination (1)
- poly-N-isopropylacrylamide (1)
- polymer membranes (1)
- polymorphism (1)
- ponsin (1)
- postmenopausal (1)
- posturale Balanceregulierung (1)
- potato tuber (1)
- process recovery (1)
- processing (1)
- prostaglandin E2 (1)
- prostate cancer (1)
- proteasomal degradation (1)
- protein kinase (1)
- protein modification (1)
- protein phosphatases (1)
- protein phosphorylation (1)
- protein secretion (1)
- protein-carbohydrate interactions (1)
- protein-protein interactions (1)
- pyrophosphate (1)
- radiation biology (1)
- rare plants (1)
- ratiometric imaging (1)
- real life context (1)
- redox (1)
- reductase (1)
- regulation of postural balance (1)
- resistance mechanisms (1)
- restoration of floodplains (1)
- rhabdomere twisting (1)
- right-handed parallel beta-helix (1)
- saccharide binding (1)
- saliva (1)
- saliva secretion (1)
- salivary glands (1)
- screening (1)
- second messenger (1)
- secular acceleration (1)
- seeds (1)
- sekundäre Pflanzenstoffe (1)
- selenoprotein (1)
- selenoproteins (1)
- seltene Pflanzen (1)
- sensory analysis (1)
- setting back dykes (1)
- side chain stacking (1)
- signal transduction (1)
- signalling pathways (1)
- singing activity (1)
- single cell analysis (1)
- single cell sammpling and analysis (SCSA) (1)
- single nucleotide polymorphisms (1)
- situation (1)
- solanum tuberosum (1)
- song-matching (1)
- song-sharing (1)
- song-types (1)
- songlearning (1)
- soy isoflavones (1)
- sperm motility (1)
- starch degradation (1)
- stem cell (1)
- stem loop (1)
- stereotypy (1)
- stomatal immunity (1)
- storage proteins (1)
- structural thermodynamics (1)
- subunit exchange (1)
- sulforaphan (1)
- sulforaphane (1)
- sulfotranferases (1)
- sulfotransferases SULT1A1 and SULT1A2 (1)
- sulfur transferase (1)
- summer eczema (1)
- surface charge (1)
- surface chemistry (1)
- sweet taste (1)
- sweet taste receptor (1)
- sweetener (1)
- synchronization (1)
- synchrotron radiation (1)
- synthetic biology (1)
- tailspike (1)
- tailspike protein (1)
- taste receptor (1)
- taste receptor screening (1)
- tea catechin (1)
- temperatur-sensitive (1)
- temperature sensitive foldi (1)
- terra preta (1)
- thermo-responsive Polymere (1)
- thermo-responsive polymers (1)
- thermoresponsive (1)
- thick ascending limb (1)
- thiol modification (1)
- three-state model (1)
- tobacco (1)
- tocopherol (1)
- tomato (1)
- total body fat (1)
- transcription (1)
- transcription factor (1)
- transcription factors (1)
- transcriptomics (1)
- transepitheliales Potential (1)
- transgenic mouse model (1)
- transgenic mousemodel (1)
- transient receptor potential ion channels (1)
- transient-receptor-potential-Ionenkanäle (1)
- transitorische Stärke (1)
- transitory starch (1)
- translation (1)
- translation initiation (1)
- tritrophic system (1)
- tritrophisches System (1)
- tumor immunotherapy (1)
- twin study (1)
- umami (1)
- untere Havelniederung (1)
- vending machine (1)
- vesicular transport (1)
- vesikulärer Transport (1)
- viral infections (1)
- virale Infektionen (1)
- virosome (1)
- virulence-associated genes (1)
- virulenzassoziierte Gene (1)
- volatile organic compounds (VOCs) (1)
- volatile organische Substanzen (VOCs) (1)
- water absorbance (1)
- weight reduction (1)
- wheat (1)
- whiplash injury (1)
- xanthine dehydrogenase (1)
- zellfreie Proteinsynthese (1)
- zelluläre Signalübertragung (1)
- zentrales Nervensystem (1)
- zona pellucida (1)
- zweiwertige Kationen (1)
- zwitterionic phospholipids (1)
- zwitterionische Phospholipide (1)
- Ökosystementwicklung (1)
- Östrogene (1)
- Übersäuerung (1)
- ß-Glucan (1)
- öffentliche Gesundheit (1)
- α-Tocopheroltransferprotein (Ttpa) (1)
Institute
Arachidonsäurelipoxygenasen (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. Für jedes humane ALOX-Gen gibt es ein orthologes Mausgen. Obwohl sich die sechs humanen ALOX-Isoformen strukturell sehr ähnlich sind, unterscheiden sich ihre funktionellen Eigenschaften deutlich voneinander. In der vorliegenden Arbeit wurden vier unterschiedliche Fragestellungen zum Vorkommen, zur biologischen Rolle und zur Evolutionsabhängigkeit der enzymatischen Eigenschaften von Säugetier-ALOX-Isoformen untersucht:
1) Spitzhörnchen (Tupaiidae) sind evolutionär näher mit dem Menschen verwandt als Nagetiere und wurden deshalb als Alternativmodelle für die Untersuchung menschlicher Erkrankungen vorgeschlagen. In dieser Arbeit wurde erstmals der Arachidonsäurestoffwechsel von Spitzhörnchen untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass im Genom von Tupaia belangeri vier unterschiedliche ALOX15-Gene vorkommen und die Enzyme sich hinsichtlich ihrer katalytischen Eigenschaften ähneln. Diese genomische Vielfalt, die weder beim Menschen noch bei Mäusen vorhanden ist, erschwert die funktionellen Untersuchungen zur biologischen Rolle des ALOX15-Weges. Damit scheint Tupaia belangeri kein geeigneteres Tiermodel für die Untersuchung des ALOX15-Weges des Menschen zu sein.
2) Entsprechend der Evolutionshypothese können Säugetier-ALOX15-Orthologe in Arachidonsäure-12-lipoxygenierende- und Arachidonsäure-15-lipoxygenierende Enzyme eingeteilt werden. Dabei exprimieren Säugetierspezies, die einen höheren Evolutionsgrad als Gibbons aufweisen, Arachidonsäure-15-lipoxygenierende ALOX15-Orthologe, während evolutionär weniger weit entwickelte Säugetiere Arachidonsäure-12 lipoxygenierende Enzyme besitzen. In dieser Arbeit wurden elf neue ALOX15-Orthologe als rekombinante Proteine exprimiert und funktionell charakterisiert. Die erhaltenen Ergebnisse fügen sich widerspruchsfrei in die Evolutionshypothese ein und verbreitern deren experimentelle Basis. Die experimentellen Daten bestätigen auch das Triadenkonzept.
3) Da humane und murine ALOX15B-Orthologe unterschiedliche funktionelle Eigenschaften aufweisen, können Ergebnisse aus murinen Krankheitsmodellen zur biologischen Rolle der ALOX15B nicht direkt auf den Menschen übertragen werden. Um die ALOX15B-Orthologen von Maus und Mensch funktionell einander anzugleichen, wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit Knock-in Mäuse durch die In vivo Mutagenese mittels CRISPR/Cas9-Technik hergestellt. Diese exprimieren eine humanisierte Mutante (Doppelmutation von Tyrosin603Asparaginsäure+Histidin604Valin) der murinen Alox15b. Diese Mäuse waren lebens- und fortpflanzungsfähig, zeigten aber geschlechtsspezifische Unterschiede zu ausgekreuzten Wildtyp-Kontrolltieren im Rahmen ihre Individualentwicklung.
4) In vorhergehenden Untersuchungen zur Rolle der ALOX15B in Rahmen der Entzündungsreaktion wurde eine antiinflammatorische Wirkung des Enzyms postuliert. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob eine Humanisierung der murinen Alox15b die Entzündungsreaktion in zwei verschiedenen murinen Entzündungsmodellen beeinflusst. Eine Humanisierung der murinen Alox15b führte zu einer verstärkten Ausbildung von Entzündungssymptomen im induzierten Dextran-Natrium-Sulfat-Kolitismodell. Im Gegensatz dazu bewirkte die Humanisierung der Alox15b eine Abschwächung der Entzündungssymptome im Freund‘schen Adjuvans Pfotenödemmodell. Diese Daten deuten darauf hin, dass sich die Rolle der ALOX15B in verschiedenen Entzündungsmodellen unterscheidet.
Die Fluoreszenz-Calcium-Imaging-Methode wird auch heute noch als gängige Methode verwendet, vor allem wegen der geringeren Kosten für das Wirkstoffscreening in der pharmazeutischen Forschung, wobei Ionenkanäle sowie einige der G-Protein gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) die Mehrzahl der Wirkstoffziele ansprechen. Die zellfreie Synthese eukaryotischer Proteine hat nicht die Nachteile, die bei der Überexpression dieser ionenpermeablen Proteine in Zellen auftreten können, wie z. B. Zelltoxizität, geringere Proteinexpression und die Beseitigung der exprimierten Proteine aufgrund veränderter Domänen sowie die zeitaufwändige Pflege von Zelllinien. Die Synthese von Ionenkanälen in zellfreien Proteinsyntheseplattformen für das künftige Wirkstoffscreening ist noch in der Grundlagenforschung. Obwohl die Fluoreszenz-Calcium-Imaging-Methode in zellbasierten Assays weit verbreitet ist, wurde diese Methode bisher noch nicht in zellfreien Proteinexpressionssystemen verwendet. Insgesamt ist die neue Anwendung der Calcium-Imaging-Methode in eukaryontischen zellfreien Systemen eine Voraussetzung für die schnelle pharmakologische Analyse von Wirkstoffen. Das erste Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit bestand darin, die grundlegenden Prinzipien der Calcium-Imaging-Methode zur Untersuchung von Ionenkanälen in zellbasierten Systemen zu untersuchen. Hierfür wurden zwei Tumorzelllinien des Auges verwendet, und zwar benigne Pterygiumzellen und maligne Aderhautmelanom 92.1 Zellen. In diesen Studien wurde die Interaktion zwischen den nativ überexprimierten transient-receptor-potential-Ionenkanälen (TRPs) wie TRP Vanilliod 1 (TRPV1) (Capsaicinrezeptor) und TRP Melastatin 8 (TRPM8) (Mentholrezeptor) in diesen Tumorzellen nach Zugabe von verschiedenen Medikamenten und Hormonen untersucht. Das zweite Ziel dieser Arbeit war es, den Calcium-Mechanismus von GPCRs in den Zellen zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurde Mas, ein GPCR und Angiotensin (1-7) -Hormonrezeptor, aus dem renin-angiotensin-aldosteron-system (RAAS) in der Human Embryonic Kidney-293 (HEK293) Zelllinie überexprimiert. In dieser Studie wurden insbesondere die Aktivierung klassischer GPCR-Signalwege wie Phospholipase C und Proteinkinase C durch Angiotensin-(1-7) über Mas und die Beteiligung von TRP-Kanälen nachgewiesen. Die zellbasierte-Calcium-Imaging-Methode für chemische Calcium-Indikatoren ließ sich aufgrund der Anwesenheit einer großen Menge cytosolischer Carboxylesterasen gut anwenden. Carboxylesterase ist das wichtigste Enzym in der Calcium Imaging Methode, das die Verarbeitung chemischen Calcium-Farbstoffe behandelt. Dieses Enzym fehlt jedoch in Mikrosomen, die als Basismembran für die Integration synthetisierter Ionenkanäle in eukaryontischen zellfreien Systemen verwendet werden. Das dritte Ziel dieser Forschungsarbeit war die Umsetzung der zellbasierten Calcium-Imaging Methode und der Calcium-Signalwege in zellfreie Systeme. Hier wurde die zellfrei synthetisierte Carboxylesterase in Mikrosomen von Spodoptera frugiperda (Sf21) als praktikables Calcium-Imaging-Werkzeug etabliert, um sowohl native ionenpermeable Proteine als auch zellfrei-synthetisierte Ionenkanäle zu untersuchen. Die Enzymaktivität der zellfrei-synthetisierten Carboxylesterase in Mikrosomen wurde durch Esterase-Assays und den Calcium-Fluoreszenzfarbstoff Fluo-5N Acetoxymethylester (Fluo-5N AM) Belastungstests nachgewiesen. Das Calcium-Imaging der nativ vorhandenen Ca2+-ATPase des sarkoplasmatischen/endoplasmatischen Retikulums (SERCA) und der Ryanodin-Rezeptoren (RyR) in den Mikrosomen sowie der zell-frei exprimierten TRP-Ionenkanäle wurden mit dem Fura-5N-AM- Fluoreszenzfarbstoff in mit Carboxylesterase vorsynthetisierten Mikrosomen nachgewiesen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Prinzip der zellbasierten Calcium-Imaging -Methode vielversprechend an das eukaryotische zellfreie Sf21-System angepasst werden konnte, um Ionenkanäle zu analysieren. Nach entsprechender Forschung könnte die etablierte Methode in Zukunft auch auf andere Membranproteine ausgeweitet werden. Dies umfasst die Untersuchung anderer zell-frei exprimierte GPCRs oder anderer Ionenkanäle wie Kalium-, Natrium- und Chlorid-Ionenkanäle.
Die aktuelle COVID-19-Pandemie zeigt deutlich, wie sich Infektionskrankheiten weltweit verbreiten können. Neben Viruserkrankungen breiten sich auch multiresistente bakterielle Erreger weltweit aus. Dementsprechend besteht ein hoher Bedarf, durch frühzeitige Erkennung Erkrankte zu finden und Infektionswege zu unterbrechen.
Herkömmliche kulturelle Verfahren benötigen minimalinvasive bzw. invasive Proben und dauern für Screeningmaßnahmen zu lange. Deshalb werden schnelle, nichtinvasive Verfahren benötigt.
Im klassischen Griechenland verließen sich die Ärzte unter anderem auf ihren Geruchssinn, um Infektionen und andere Krankheiten zu differenzieren. Diese charakteristischen Gerüche sind flüchtige organische Substanzen (VOC), die im Rahmen des Metabolismus eines Organismus entstehen. Tiere, die einen besseren Geruchssinn haben, werden trainiert, bestimmte Krankheitserreger am Geruch zu unterscheiden. Allerdings ist der Einsatz von Tieren im klinischen Alltag nicht praktikabel. Es bietet sich an, auf technischem Weg diese VOCs zu analysieren.
Ein technisches Verfahren, diese VOCs zu unterscheiden, ist die Ionenmobilitätsspektrometrie gekoppelt mit einer multikapillaren Gaschromatographiesäule (MCC-IMS). Hier zeigte sich, dass es sich bei dem Verfahren um eine schnelle, sensitive und verlässliche Methode handelt.
Es ist bekannt, dass verschiedene Bakterien aufgrund des Metabolismus unterschiedliche VOCs und damit eigene spezifische Gerüche produzieren. Im ersten Schritt dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die verschiedenen Bakterien in-vitro nach einer kurzen Inkubationszeitzeit von 90 Minuten anhand der VOCs differenziert werden können. Hier konnte analog zur Diagnose in biochemischen Testreihen eine hierarchische Klassifikation der Bakterien erfolgen.
Im Gegensatz zu Bakterien haben Viren keinen eigenen Stoffwechsel. Ob virusinfizierte Zellen andere VOCs als nicht-infizierte Zellen freisetzen, wurde an Zellkulturen überprüft. Hier konnte gezeigt werden, dass sich die Fingerprints der VOCs in Zellkulturen infizierter Zellen mit Respiratorischen Synzytial-Viren (RSV) von nicht-infizierten Zellen unterscheiden.
Virusinfektionen im intakten Organismus unterscheiden sich von den Zellkulturen dadurch, dass hier neben Veränderungen im Zellstoffwechsel auch durch Abwehrmechanismen VOCs freigesetzt werden können.
Zur Überprüfung, inwiefern sich Infektionen im intakten Organismus ebenfalls anhand VOCs unterscheiden lassen, wurde bei Patienten mit und ohne Nachweis einer Influenza A Infektion als auch bei Patienten mit Verdacht auf SARS-CoV-2 (Schweres-akutes-Atemwegssyndrom-Coronavirus Typ 2) Infektion die Atemluft untersucht. Sowohl Influenza-infizierte als auch SARS-CoV-2 infizierte Patienten konnten untereinander und von nicht-infizierten Patienten mittels MCC-IMS Analyse der Atemluft unterschieden werden.
Zusammenfassend erbringt die MCC-IMS ermutigende Resultate in der schnellen nichtinvasiven Erkennung von Infektionen sowohl in vitro als auch in vivo.
Antikörper werden in verschiedensten Bereichen, sowohl zu therapeutischen als auch zu diagnostischen und forschungsorientierten Zwecken verwendet. Vor der Verwendung des Antikörpers bedarf es der Charakterisierung seiner Eigenschaften, in Bezug auf sein Epitop und sein Bindeverhalten gegenüber dem Paratop. Gleichzeitig muss, in Abhängigkeit des Einsatzes, der Antikörper, für den gewünschten Gebrauch, validiert werden. Zu diesem Zweck wurden in der vorliegenden Arbeit Bead-basierte, multiplexe Testsysteme entworfen, ausgetestet und etabliert mit dem Ziel, eine einfache Screeningmethode zu entwickeln, um eine hohe Anzahl an Proben beziehungsweise Analyten gleichzeitig bestimmen zu können. Dafür wurden drei verschiedene Herangehensweisen etabliert.
So wurden ein phospho-PKA-Substrat Antikörper, welcher phosphorylierte Bindemotive der PKA der Form RRxpS erkennt, gleichzeitig mit einer Reihe an Peptide getestet, welche Punktmutationen im Vergleich zur Konsensussequenz enthielten, um den Einfluss einzelner Aminosäuren auf die Bindung des Antikörpers zu untersuchen. Es konnte im Multiplex gezeigt werden, dass die Unterschiede im Antikörperbindungsverhalten in Abhängigkeit der Aminosäure an verschiedenen P-Positionen detektierbar waren. Mit dem Bead-basierten Multiplexansatz konnten, durch Messungen von Konzentrationsreihen des Antikörpers, Bindungskinetiken aufgenommen und diese mit bereits etablierten Methoden verglichen werden.
Des Weiteren wurden verschiedene Antikörper, welche essenzielle Bestandteile von Bead-basierten Testsystemen darstellten, validiert. Es wurden dabei verschiedene Antikörper, welche spezifisch THC und CBD erkennen ausgetestet und anschließend ein kompetitiver Assay zur Detektion von THC und CBD in humanem Serum etabliert, und die Nachweisgrenzen bestimmt.
Ferner sollten Pferdeseren von Tieren, welche am Sommerekzem leiden, auf ihren IgE-Gehalt hin bestimmt werden. Dafür wurden relevante Proteine rekombinant hergestellt und durch Immobilisierung an Beads im Multiplex mit Serum inkubiert. Die spezifische Bindung des IgE an die Allergen sollte damit messbar gemacht werden können. Für die Gesamtvalidierung des Testsystems wurden zuvor sämtliche Einzelschritte einzeln validiert, um im Anschluss im multiplexen Screening zu vermessen.
Die Nutzung von Bead-basierten Multiplexmessungen als eine Plattformtechnologie erleichtert die Charakterisierung von Antikörpern sowie ihre Validierung für verschiedene Testsysteme.
Synthetische Transkriptionsfaktoren bestehen wie natürliche Transkriptionsfaktoren aus einer DNA-Bindedomäne, die sich spezifisch an die Bindestellensequenz vor dem Ziel-Gen anlagert, und einer Aktivierungsdomäne, die die Transkriptionsmaschinerie rekrutiert, sodass das Zielgen exprimiert wird. Der Unterschied zu den natürlichen Transkriptionsfaktoren ist, sowohl dass die DNA-Bindedomäne als auch die Aktivierungsdomäne wirtsfremd sein können und dadurch künstliche Stoffwechselwege im Wirt, größtenteils chemisch, induziert werden können. Optogenetische synthetische Transkriptionsfaktoren, die hier entwickelt wurden, gehen einen Schritt weiter. Dabei ist die DNA-Bindedomäne nicht mehr an die Aktivierungsdomäne, sondern mit dem Blaulicht-Photorezeptor CRY2 gekoppelt. Die Aktivierungsdomäne wurde mit dem Interaktionspartner CIB1 fusioniert. Unter Blaulichtbestrahlung dimerisieren CRY2 und CIB1 und damit einhergehend die beiden Domänen, sodass ein funktionsfähiger Transkriptionsfaktor entsteht. Dieses System wurde in die Saccharomyces cerevisiae genomisch integriert. Verifiziert wurde das konstruierte System mit Hilfe des Reporters yEGFP, welcher durchflusszytometrisch detektiert werden konnte. Es konnte gezeigt werden, dass die yEGFP Expression variabel gestaltet werden kann, indem unterschiedlich lange Blaulichtimpulse ausgesendet wurden, die DNA-Bindedomäne, die Aktivierungsdomäne oder die Anzahl der Bindestellen, an dem sich die DNA-Bindedomäne anlagert, verändert wurden. Um das System für industrielle Anwendungen attraktiv zu gestalten, wurde das System vom Deepwell-Maßstab auf Photobioreaktor-Maßstab hochskaliert. Außerdem erwies sich das Blaulichtsystem sowohl im Laborstamm YPH500 als auch im industriell oft verwendeten Hefestamm CEN.PK als funktional. Des Weiteren konnte ein industrierelevante Protein ebenso mit Hilfe des verifizierten Systems exprimiert werden. Schlussendlich konnte in dieser Arbeit das etablierte Blaulicht-System erfolgreich mit einem Rotlichtsystem kombiniert werden, was zuvor noch nicht beschrieben wurde.
Das Centrosom von Dictyostelium ist acentriolär aufgebaut, misst ca. 500 nm und besteht aus einer dreischichten Core-Struktur mit umgebender Corona, an der Mikrotubuli nukleieren. In dieser Arbeit wurden das centrosomale Protein Cep192 und mögliche Interaktionspartner am Centrosom eingehend untersucht. Die einleitende Lokalisationsuntersuchung von Cep192 ergab, dass es während der gesamten Mitose an den Spindelpolen lokalisiert und im Vergleich zu den anderen Strukturproteinen der Core-Struktur am stärksten exprimiert ist. Die dauerhafte Lokalisation an den Spindelpolen während der Mitose wird für Proteine angenommen, die in den beiden identisch aufgebauten äußeren Core-Schichten lokalisieren, die das mitotische Centrosom formen. Ein Knockdown von Cep192 führte zur Ausbildung von überzähligen Mikrotubuli-organisierenden Zentren (MTOC) sowie zu einer leicht erhöhten Ploidie. Deshalb wird eine Destabilisierung des Centrosoms durch die verminderte Cep192-Expression angenommen. An Cep192 wurden zwei kleine Tags, der SpotH6- und BioH6-Tag, etabliert, die mit kleinen fluoreszierenden Nachweiskonjugaten markiert werden konnten. Mit den so getagten Proteinen konnte die hochauflösende Expansion Microscopy für das Centrosom optimiert werden und die Core-Struktur erstmals proteinspezifisch in der Fluoreszenzmikroskopie dargestellt werden. Cep192 lokalisiert dabei in den äußeren Core-Schichten. Die kombinierte Markierung von Cep192 und den centrosomalen Proteinen CP39 und CP91 in der Expansion Microscopy erlaubte die Darstellung des dreischichtigen Aufbaus der centrosomalen Core-Struktur, wobei CP39 und CP91 zwischen Cep192 in der inneren Core-Schicht lokalisieren. Auch die Corona wurde in der Expansion Microscopy untersucht: Das Corona-Protein CDK5RAP2 lokalisiert in räumlicher Nähe zu Cep192 in der inneren Corona. Ein Vergleich der Corona-Proteine CDK5RAP2, CP148 und CP224 in der Expansion Microscopy ergab unterscheidbare Sublokalisationen der Proteine innerhalb der Corona und relativ zur Core-Struktur. In Biotinylierungsassays mit den centrosomalen Core-Proteinen CP39 und CP91 sowie des Corona-Proteins CDK5RAP2 konnte Cep192 als möglicher Interaktionspartner identifiziert werden.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen die wichtige Funktion des Proteins Cep192 im Dictyostelium-Centrosom und ermöglichen durch die Kombination aus Biotinylierungsassays und Expansion Microscopy der untersuchten Proteine ein verbessertes Verständnis der Topologie des Centrosoms.
Angepasste Pathogene besitzen eine Reihe von Virulenzmechanismen, um pflanzliche Immunantworten unterhalb eines Schwellenwerts der effektiven Resistenz zu unterdrücken. 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 stören diese die Immunantwort des Wirts oder fördern die Etablierung einer für das Pathogen günstigen Umgebung. Eine kritische Komponente der Pflanzenimmunität gegen eindringende Pathogene ist die schnelle transkriptionelle Umprogrammierung der angegriffenen Zelle. Viele adaptierte bakterielle Pflanzenpathogene verwenden T3Es, um die Induktion Abwehr-assoziierter Gene zu stören. Die Aufklärung von Effektor-Funktionen, sowie die Identifikation ihrer pflanzlichen Zielproteine sind für das Verständnis 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 während der präinvasiven Immunantwort ist. So zeigten xopS-defiziente Xcv Bakterien bei einer Inokulation der Blattoberfläche 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-abhängigen 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 prä-als auch in die postinvasive, apoplastische Abwehr eingreift. Phytohormon-Signalnetzwerke spielen während 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 führte beispielsweise zu einer signifikanten Induktion des Phytohormons Jasmonsäure (JA), während eine Infektion von suszeptiblen Paprika Pflanzen mit einem xopS-defizienten Xcv Stamm zu einer ebenfalls signifikanten Akkumulation des Salicylsäure (SA)-Gehalts führte.
So kann zu diesem Zeitpunkt vermutet werden, dass XopS die Virulenz von Xcv fördert, indem JA-abhängige Signalwege induziert werden und es gleichzeitig zur Unterdrückung SA-abhängiger Signalwege kommt. Die Virus-induzierte Genstilllegung des XopS Interaktionspartners WRKY40a in Paprika erhöhte die Toleranz der Pflanze gegenüber 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 über verschiedene experimentelle Ansätze bekräftigt werden. So wurde beispielsweise gezeigt, dass die Expression von verschiedenen Abwehrgenen einschließlich des SA-abhängigen Gens PR1 und die des Negativregulators des JA-Signalwegs JAZ8 von WRKY40 gehemmt wird. Um bei einem Pathogenangriff die Abwehr-assoziierte Genexpression zu gewährleisten, muss WRKY40 als Negativregulator abgebaut werden. Vorarbeiten zeigten, dass WRKY40 über das 26S Proteasom abgebaut wird. In der hier vorliegenden Studie konnte weiter bestätigt, dass der T3E XopS zu einer Stabilisierung des WRKY40 Proteins führt, indem er auf bislang ungeklärte Weise dessen Abbau über 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 führt, dass eine darüber vermittelte Manipulation der Abwehr-assoziierten Genexpression, sowie eine Umsteuerung phytohormoneller Wechselwirkungen die Ausbreitung von Xcv auf suszeptiblen Paprikapflanzen fördert. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, weitere potentielle in planta Interaktionspartner von XopS zu identifizieren die für seine Interaktion mit WRKY40 bzw. für die Aufschlüsselung seines Wirkmechanismus relevant sein könnten. 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 könnte somit ein Bindeglied zwischen XopS und dessen Interferenz mit dem proteasomalen Abbau von WRKY40 sein. Während einer kompatiblen Xcv-Wirtsinteraktion führte die Virus-induzierte Genstilllegung von UBP12 zu einer reduzierten Resistenz der Pflanze gegenüber des Pathogens Xcv, was auf dessen positiv-regulatorische Wirkung während 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 zusätzlich verstärkt wird. Weiterführende Analysen zur biochemischen Charakterisierung der XopS/WRKY40/UBP12 Interaktion sollten in Zukunft durchgeführt werden, um den genauen Wirkmechanismus des XopS T3Es weiter aufzuschlüsseln.
Die funktionelle Charakterisierung von therapeutisch relevanten Proteinen kann bereits durch die Bereitstellung des Zielproteins in adäquaten Mengen limitierend sein. Dies trifft besonders auf Membranproteine zu, die aufgrund von zytotoxischen Effekten auf die Produktionszelllinie und der Tendenz Aggregate zu bilden, in niedrigen Ausbeuten an aktivem Protein resultieren können. Der lebende Organismus kann durch die Verwendung von translationsaktiven Zelllysaten umgangen werden- die Grundlage der zellfreien Proteinsynthese. Zu Beginn der Arbeit wurde die ATP-abhängige Translation eines Lysates auf der Basis von kultivierten Insektenzellen (Sf21) analysiert. Für diesen Zweck wurde ein ATP-bindendes Aptamer eingesetzt, durch welches die Translation der Nanoluziferase reguliert werden konnte. Durch die dargestellte Applizierung von Aptameren, könnten diese zukünftig in zellfreien Systemen für die Visualisierung der Transkription und Translation eingesetzt werden, wodurch zum Beispiel komplexe Prozesse validiert werden können.
Neben der reinen Proteinherstellung können Faktoren wie posttranslationale Modifikationen sowie eine Integration in eine lipidische Membran essentiell für die Funktionalität des Membranproteins sein. Im zweiten Abschnitt konnte, im zellfreien Sf21-System, für den G-Protein-gekoppelten Rezeptor Endothelin B sowohl eine Integration in die endogen vorhandenen Endoplasmatisch Retikulum-basierten Membranstrukturen als auch Glykosylierungen, identifiziert werden.
Auf der Grundlage der erfolgreichen Synthese des ET-B-Rezeptors wurden verschiedene Methoden zur Fluoreszenzmarkierung des Adenosin-Rezeptors A2a (Adora2a) angewandt und optimiert. Im dritten Abschnitt wurde der Adora2a mit Hilfe einer vorbeladenen tRNA, welche an eine fluoreszierende Aminosäure gekoppelt war, im zellfreien Chinesischen Zwerghamster Ovarien (CHO)-System markiert. Zusätzlich konnte durch den Einsatz eines modifizierten tRNA/Aminoacyl-tRNA-Synthetase-Paares eine nicht-kanonische Aminosäure an Position eines integrierten Amber-Stopcodon in die Polypeptidkette eingebaut und die funktionelle Gruppe im Anschluss an einen Fluoreszenzfarbstoff gekoppelt werden. Aufgrund des offenen Charakters eignen sich zellfreie Proteinsynthesesysteme besonders für eine Integration von exogenen Komponenten in den Translationsprozess. Mit Hilfe der Fluoreszenzmarkierung wurde eine ligandvermittelte Konformationsänderung im Adora2a über einen Biolumineszenz-Resonanzenergietransfer detektiert. Durch die Etablierung der Amber-Suppression wurde darüber hinaus das Hormon Erythropoetin pegyliert, wodurch Eigenschaften wie Stabilität und Halbwertszeit des Proteins verändert wurden.
Zu guter Letzt wurde ein neues tRNA/Aminoacyl-tRNA-Synthetase-Paar auf Basis der Methanosarcina mazei Pyrrolysin-Synthetase etabliert, um das Repertoire an nicht-kanonischen Aminosäuren und den damit verbundenen Kopplungsreaktionen zu erweitern. Zusammenfassend wurden die Potenziale zellfreier Systeme in Bezug auf der Herstellung von komplexen Membranproteinen und der Charakterisierung dieser durch die Einbringung einer positionsspezifischen Fluoreszenzmarkierung verdeutlicht, wodurch neue Möglichkeiten für die Analyse und Funktionalisierung von komplexen Proteinen geschaffen wurden.
Kolorektalkrebs (CRC) ist die dritthäufigste Tumorerkrankung weltweit. Neben dem Alter spielt auch die Ernährung eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Krankheit. Eine vermutlich krebspräventive Wirkung wird dabei dem Spurenelement Selen zugeschrieben, das fast ausschließlich über Lebensmittel aufgenommen wird. So hängt beispielsweise ein niedriger Selenstatus mit dem Risiko, im Laufe des Lebens an CRC zu erkranken, zusammen. Seine Funktionen vermittelt Selen dabei überwiegend durch Selenoproteine, in denen es in Form von Selenocystein eingebaut wird. Zu den bisher am besten untersuchten Selenoproteinen mit möglicher Funktion während CRC zählen die Glutathionperoxidasen (GPXen). Die Mitglieder dieser Familie tragen aufgrund ihrer Hydroperoxid-reduzierenden Eigenschaften entscheidend zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress bei. Dies kann je nach Art und Stadium des Tumors entweder krebshemmend oder -fördernd wirken, da auch transformierte Zellen von dieser Schutzfunktion profitieren.
In dieser Arbeit wurde die GPX2 in HT29-Darmkrebszellen mithilfe stabil-transfizierter shRNA herunterreguliert, um die Funktion des Enzyms vor allem in Hinblick auf regulierte Signalwege zu untersuchen. Ein Knockdowns (KD) der strukturell ähnlichen GPX1 kam ebenfalls zum Einsatz, um gezielt Isoform-spezifische Funktionen unterscheiden zu können. Anhand eines PCR-Arrays wurden Signalwege identifiziert, die auf einen Einfluss der beiden Proteine im Zellwachstum hindeuteten. Anschließende Untersuchungen ließen auf einen verminderten Differenzierungsstatus in den GPX1- und GPX2-KDs aufgrund einer geringeren Aktivität der Alkalischen Phosphatase schließen. Zudem war die Zellviabilität im Neutralrot-Assay (NRU) bei Fehlen der GPX1 bzw. GPX2 im Vergleich zur Kontrolle reduziert. Die Ergebnisse des PCR-Arrays, und speziell für die GPX2 frühere Untersuchungen der Arbeitsgruppe, wiesen weiterhin auf eine Rolle der beiden Proteine in der entzündungsgetriebenen Karzinogenese hin. Daher wurden auch mögliche Interaktionen mit dem NFκB-Signalweg analysiert. Eine Stimulation der Zellen mit dem proinflammatorischen Zytokin IL1β ging mit einer verstärkten Aktivierung der MAP-Kinasen ERK1/2 in den Zellen mit GPX1- bzw. GPX2-KD einher. Die gleichzeitige Behandlung mit dem Antioxidans NAC führte nicht zur Rücknahme der Effekte in den KDs, sodass möglicherweise nicht nur die antioxidativen Eigenschaften der Enzyme bei der Interaktion mit diesen Signalwegsproteinen relevant sind.
Weiterhin wurden Analysen zum Substratspektrum der GPX2 in HCT116-Zellen mit einer Überexpression des Proteins durchgeführt. Dabei zeigte sich mittels NRU-Assay und DNA-Laddering, dass die GPX2 besonders vor den proapoptotischen Effekten einer Behandlung mit den Lipidhydroperoxiden HPODE und HPETE schützt.
Im Gegensatz zur GPX2 lässt sich Selenoprotein H (SELENOH) stärker durch die alimentäre Selenzufuhr beeinflussen. Einer möglichen Nutzung als Biomarker oder gar als Ansatzpunkt bei der Prävention bzw. Behandlung von CRC steht allerdings unvollständiges Wissen über die Funktion des Proteins gegenüber. Zur genaueren Charakterisierung von SELENOH wurden daher stabil-transfizierte KD-Klone in HT29- und Caco2-Zellen hergestellt und zunächst auf ihre Tumorigenität untersucht.
Zellen mit SELENOH-KD bildeten mehr und größere Kolonien im Soft Agar und zeigten ein erhöhtes Proliferations- und Migrationspotenzial im Vergleich zur Kontrolle.
Ein Xenograft in Nacktmäusen resultierte zudem in einer stärkeren Tumorbildung nach Injektion von KD-Zellen. Untersuchungen zur Beteiligung von SELENOH an der Zellzyklusregulation deuten auf eine hemmende Rolle des Proteins in der G1/S-Phase hin.
Die weiterhin beobachtete Hochregulation von SELENOH in humanen Adenokarzinomen und präkanzerösem Mausgewebe lässt sich möglicherweise mit der postulierten Schutzfunktion vor oxidativen Zell- und DNA-Schäden erklären. In gesunden Darmepithelzellen war das Protein vorrangig am Kryptengrund lokalisiert, was zu einer potenziellen Rolle während der gastrointestinalen Differenzierung passt.
Die Folgen einer lebensmittelbedingten Erkrankung sind zum Teil gravierend, insbesondere für Kinder und immunsupprimierte Menschen. Hierbei gehören Salmonella und Campylobacter zu den häufigsten Erregern, die verantwortlich für gastrointestinale Erkrankungen in Deutschland sind. Trotz umfassender Maßnahmen der EU zur Prävention und Bekämpfung von Salmonellen in Geflügelbeständen und der Lebensmittel-Industrie, wird von einem stagnierenden Trend von Infektionszahlen berichtet. Zoonose-Erreger wie Salmonellen können über Nutztiere in die Nahrungskette des Menschen gelangen, wodurch sich Infektionsherde schnell ausbreiten können. Dabei sind bestehende Präventionsstrategien für Geflügel vorhanden, die aber nicht auf den Menschen übertragbar sind. Folglich sind Diagnostik und Prävention in der Lebensmittelindustrie essentiell. Deshalb besteht ein hoher Bedarf für spezifische, sensitive und zuverlässige Nachweismethoden, die eine Point-of-care Diagnostik gewährleisten. Durch ein wachsendes Verständnis der wirtsspezifischen Faktoren von S. enterica Serovaren kann die Entwicklung sowohl neuartiger diagnostischer Methoden, als auch neuartiger Therapien und Impfstoffe maßgeblich vorangetrieben werden.
Infolgedessen wurde in dieser Arbeit ein infektionsähnliches in vitro Modell für S. Enteritidis etabliert und darauf basierend eine umfassende Untersuchung zur Identifizierung neuer Zielstrukturen für den Erreger durchgeführt. Während einer Salmonellen-Infektion ist die erste zelluläre Barriere im Wirt die Epithelschicht. Dementsprechend wurde eine humane Zelllinie (CaCo 2, Darmepithel) für die Pathogen-Wirt-Studie ausgewählt. Das Salmonellen-Transkriptom und morphologische Eigenschaften der Epithelzellen wurden in verschiedenen Phasen der Salmonellen-Infektion untersucht und mit bereits gut beschriebenen Virulenzfaktoren und Beobachtungen in Bezug gesetzt. Durch dieses Infektionsmodell konnte ein spezifischer Phänotyp für die intrazellulären Salmonellen in den Epithelzellen nachgewiesen werden. Zudem wurde aufgezeigt, dass bereits die Kultivierung in Flüssigmedium einen invasionsaktiven Zustand der Salmonellen erzeugt. Allerdings wurde durch die Kokultivierung mit Epithelzellen eine zusätzliche Expression relevanter Gene induziert, um eine effiziente Adhäsion und Transmembran-Transport zu gewährleisten. Letzterer ist charakteristisch für die intrazelluläre Limitierung von Nährstoffen und prägt den infektionsrelevanten Status. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren ergab sich ein Phänotyp, der eindeutig Mechanismen zur Wirtsadaptation und möglicherweise auch Pathogenese aufzeigt. Die intrazellulären Bakterien müssen vom Wirt separiert werden, was ein wesentlicher Schritt für Pathogen-bestimmende Analysen ist. Hierbei wurde mithilfe einer Detergenz-basierten Lyse der eukaryotischen Zellmembran und differentieller Zentrifugation, der eukaryotische Eintrag minimal gehalten. Unter Verwendung der Virulenz-adaptierten Salmonellen wurden Untersuchungen in Hinblick auf die Identifizierung neuer Zielstrukturen für S. Enteritidis durchgeführt. Mithilfe eines immunologischen Screenings wurden neue potentielle Antigene entdeckt. Zu diesem Zweck wurden bakterielle cDNA-basierte Expressionsbibliotheken hergestellt, die durch eine vereinfachte Microarray-Anwendung ein Hochdurchsatzscreening von Proteinen als potentielle Binder ermöglichen. Folglich konnten neue unbeschriebene Proteine identifiziert werden, die sich durch eine Salmonella-Spezifität oder Membranständigkeit auszeichnen. Ebenso wurde ein Vergleich der im Screening identifizierten Proteine mit der Regulation der kodierenden Gene im infektionsähnlichen Modell durchgeführt. Dabei wurde deutlich, dass die Häufigkeit von Transkripten einen Einfluss auf die Verfügbarkeit in der cDNA-Bibliothek und folglich auch auf die Expressionsbibliothek nimmt. Angesichts eines Ungleichgewichts zwischen der Gesamtzahl protein-kodierender Gene in S. Enteritidis zu möglichen Klonen, die während des Microarray-Screenings untersucht werden können, besteht der Bedarf einer Anreicherung von Proteinen in der Expressionsbibliothek. Das infektionsähnliche Modell zeigte, dass nicht nur Virulenz-assoziierte, sondern auch Stress- und Metabolismus-relevante Gene hochreguliert werden. Durch die Konstruktion dieser spezifischen cDNA-Bibliotheken ist die Erkennung von charakteristischen molekularen Markern gegeben.
Weiterhin wurden anhand der Transkriptomanalyse spezifisch hochregulierte Gene identifiziert, die relevant für das intrazelluläre Überleben von S. Enteritidis in humanen Epithelzellen sind. Hiervon wurden drei Gene näher untersucht, indem ihr Einfluss im infektionsähnlichen Modell mittels entsprechender Gen-Knockout-Stämme analysiert wurde. Dabei wurde für eine dieser Mutanten ein reduziertes Wachstum in der späten intrazellulären Phase nachgewiesen. Weiterführende in vitro Analysen sind für die Charakterisierung des Knockout-Stamms notwendig, um den Einsatz als potenzielles Therapeutikum zu verifizieren.
Zusammenfassend wurde ein in vitro Infektionsmodell für S. Enteritidis etabliert, wodurch neue Zielstrukturen des Erregers identifiziert wurden. Diese sind für diagnostische oder therapeutische Anwendungen interessant. Das Modell lässt sich ebenso für andere intrazelluläre Pathogene übertragen und gewährleistet eine zuverlässige Identifizierung von potentiellen Antigenen.