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IAP-IAP complexes required for apoptosis resistance of C. trachomatis-infected cells
(2006)
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Krishnaraj Rajalingam
Manu Sharma
Nicole Paland
Robert Hurwitz
Oliver Thieck
Monique Oswald
Nikolaus Machuy
Thomas Rudel
- Host cells infected with obligate intracellular bacteria Chlamydia trachomatis are profoundly resistant to diverse apoptotic stimuli. The molecular mechanisms underlying the block in apoptotic signaling of infected cells is not well understood. Here we investigated the molecular mechanism by which apoptosis induced via the tumor necrosis factor (TNF) receptor is prevented in infected epithelial cells. Infection with C. trachomatis leads to the up-regulation of cellular inhibitor of apoptosis (cIAP)-2, and interfering with cIAP-2 up-regulation sensitized infected cells for TNF-induced apoptosis. Interestingly, besides cIAP-2, cIAP-1 and X-linked IAP, although not differentially regulated by infection, are required to maintain apoptosis resistance in infected cells. We detected that IAPs are constitutively organized in heteromeric complexes and small interfering RNA-mediated silencing of one of these IAPs affects the stability of another IAP. In particular, the stability of cIAP-2 is modulated by the presence of X-linked IAP and their interaction is stabilized in infected cells. Our observations suggest that IAPs are functional and stable as heteromers, a thus far undiscovered mechanism of IAP regulation and its role in modulation of apoptosis.
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Synthese spingelabelter Oligonukleotide zur Abstandsmessung mittels gepulster EPR
(2006)
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Nelly Piton
- Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurde eine wirksame synthetische und spektroskopische Methode entwickelt, um Abstände in DNA- und RNA-Duplexen mittels Elektronen-Paramagnetische-Resonanz (EPR) zu messen und um in Zukunft die dreidimensionale Struktur biologisch relevanter RNAs bestimmen zu können. Die Synthese von iodierten Nukleotid-Bausteinen für die Oligonukleotidsynthese, an denen mit Hilfe der Palladium katalysierten Sonogashira-Kreuzkupplung sich EPR-aktive Nitroxid-Acetylene einführen lassen, wurde erfolgreich durchgeführt. Diese Phosphoramidite sollten die folgenden Kriterien erfüllen: Alle vier Basen (A, C, G und U) sollten modifiziert werden und das eingeführte Spinlabel 2,2,5,5- Tetramethyl-3-ethinyl-pyrrolin-N-oxyl (TPA) sollte entweder in die minor oder die major groove hineinragen. Im Falle der Pyrimidine (U und C) war nur die Orientierung in die major groove möglich, da das Iodid nur am C5 eingeführt werden kann. Obwohl 5-Iodo-desoxyuridin- und 5-Iodo-uridin-phosphoramidit käuflich sind, wurden diese Bausteine selber hergestellt, wobei die iodierten Bausteine mit hohen Ausbeuten erhalten wurden. Die Synthese von 5-Iodo-cytidin erfolgte aus Cytidin, insbesondere durch die Iodierung mit Iod, Iodsäure in Essigsäure und Tetrachlorkohlenstoff. Die einzige Möglichkeit, dass das Nitroxid eine Orientierung innerhalb der minor groove annimmt, war die Derivatisierung am C2 der Purine. Der Austausch von Iodo gegen eine Aminofunktion für Guanosin war wegen des Verschwindens einer potentiellen Wasserstoffbrücke ungünstig, im Gegensatz zu Adenosin. Die Synthese von 2-Iodo-adenosin-phosphoramidit wurde durchgeführt, wobei die Amino-Gruppe am C2 eines modifizierten Guanosins durch Iod mittels einer radikalischen Reaktion mit Iod, Iodmethan und Kupferiodid substituiert wurde. Die Synthese von 7-Deaza-adenosin (7-Iodo-tubercidin) und von 7-Deaza-guanosin wurde durch eine Lewissäure katalysierte Vorbrüggen-Glykosylierung zwischen der geschützen Nukleobase und der acetylierten Ribofuranose erzielt. Die Iodierung erfolgte für das geschützte Tubercidin mit N-Iodsuccinimid, während sie für Guanosin trotz zahlreicher Versuche leider scheiterte. Da natürlich vorkommende DNA und RNA nicht paramagnetisch sind, müssen sie durch die Einführung eines Spinlabels EPR-fähig gemacht werden. Dafür wurde das Spinlabel TPA ausgewählt, da es sich mit einer hohen Stabilität und Starrheit auszeichnet. Dafür wurde zuerst die Palladium(II) katalysierte Sonogashira-Kupplung in DNA-Strängen wärend der Oligonukleotidsynthese für 5-Iodo-desoxy-uridin optimiert: Sehr reine Proben mit einem oder zwei Spinlabels in einem Strang konnten hergestellt werden. Diese Methode wurde anschließend erfolgreich auf RNA mit geringfügigen Änderungen für U, C und A übertragen, um die Ausbeute der Kupplung zu verbessern. Die benutzte Chemie hat sich als entscheidend erwiesen, da es zu berücksichtigen gilt, wie sich die Reagenzien, die bei der RNA-Festphasensynthese eingesetzt werden, auf das Spinlabel auswirken. Es wurde festgestellt, dass die Oxidationsstufe des klassischen TBDMS-Festphasenzyklus mit Iod, Pyridin und Wasser für die Reduktion eines beträchtlichen Teils des Nitroxids verantwortlich ist, insbesondere im Falle von 2-Iodo-adenosin. Deshalb wurde beschlossen, die patentierte ACE-Chemie zu verwenden, in der das Phosphor-Atom während des Festphasenzyklus mit tert-Butylperoxid in Toluol oxidiert wird. Die Synthese der geeigneten Bausteine wurde hierfür durchgeführt, 5-Iodo-uridin-phosphoramidit ist bei Dharmacon kommerziell erhältlich. Leider scheiterte die Synthese von 7-Iodo-tubercidin-phosphoramidit auf der Stufe der Einführung des Orthoesters. Auf diese Weise wurden sehr reine doppelgelabelte DNA und RNA Duplexe erhalten, deren Stabilität durch UV-Spektroskopie überprüft wurde. Der Unterschied in den Tm-Werten überstieg nicht 3,2°C für DNA und 5,1°C für RNA im Vergleich zu den unmodifizierten Duplexen. CD-Spektren wurden ebenso aufgenommen und zeigten, dass die B- bzw. A-Form erhalten blieb. In Zusammenarbeit mit dem Arbeitskreis Prisner wurden die Abstände zwischen den zwei Nitroxiden in den synthetisierten fünf DNA- und sechs RNA-Duplexen mit Puls-Elektron-Doppel-Resonanz (PELDOR) gemessen. Diese experimentellen Werte wurden mit den theoretischen Werten verglichen, die mit Molecular Dynamics Simulationen erhalten wurden (Arbeitskreis Stock). Die mit beiden Methoden erhaltenen Ergebnisse stimmen überein. Erfolgreich wurde auch die Synthese von reinen spingelabelten biologisch relevanten RNAs wie TAR-RNA, der vier-Wege Kreuzung IIIa,b,c des Hepatitis C Virus und dem U4-U6 Komplex des Spleißosoms im Rahmen dieser Arbeit durchgeführt. Die größte synthetisierte RNA betrug 65 Nukleobasen. Leider konnten wegen zu hoher Flexibilität oder nicht richtiger Faltung der RNA keine definierten Abstände gefunden werden.
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{5-[4'-(2,2,5,5-Tetramethyl-3-pyrroline-1-oxyl-3-carbonyl)biphenyl-4-ylethynyl]-2,3,7,8,12,13,17,18-octaethylporphyrinato}copper(II) benzene solvate : corrigendum
(2006)
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Michael Bolte
Jörn Plackmeyer
- In the paper by Bolte [Acta Cryst. (2006), E62, m1609-m1610], the chemical name in the title and the chemical diagram are incorrect. The correct title is {5-[4'-(2,2,5,5-Tetramethyl-3-pyrroline-1-oxyl-3-carbonyloxy)biphenyl-4-ylethynyl]-2,3,7,8,12,13,17,18-octaethylporphyrinato}copper(II) benzene solvate' and the correct diagram is given below.
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Wie sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe uns vor Krankheiten schützen : von molekularen Wirkmechanismen zu neuen Medikamenten
(2006)
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Jürgen M. Stein
Manfred Schubert-Zsilavecz
Dieter Steinhilber
Holger Stark
Oliver Werz
- Wirkungen von Heilpflanzen, Gewürzen, Tees und Lebensmitteln werden in der Naturheilkunde seit der Antike genutzt. Pharmakologisch wirksam sind in der Regel nur die sekundären Pflanzeninhaltsstoffe. Diese in den oft aus vielen Bestandteilen zusammengesetzten Naturstoffen aufzuspüren und ihren molekularbiologischen Wirkungsmechanismus im Körper aufzuklären, ist das Ziel eines Forschungsnetzwerks am Frankfurter ZAFES (Zentrum für Arzneimittelforschung, -Entwicklung und -Sicherheit). So konnten Pharmazeuten und Kliniker gemeinsam herausfinden, wie ein Bestandteil des Rotweins, das Resveratrol, vor Darmkrebs schützt. Die Inhaltsstoffe von Salbei und Rosmarin bieten vielversprechende Ausgangspunkte für neue Medikamente gegen Altersdiabetes. Weihrauch, Myrte und Johanniskraut enthalten Wirkstoffe, die Schlüsselenzyme für Entzündungsreaktionen – etwa bei rheumatischen Beschwerden – hemmen.
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RNA als antivirale Effektor-Moleküle : Untersuchungen zu endogen exprimierten und exogen zugeführten anti-HIV Ribozymen und siRNAs
(2006)
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Thea Müller-Kuller
- Ribozyme und siRNAs sind in der Lage, durch sequenzspezifische Spaltung der viralen RNA, die HIV-Replikation in vitro zu inhibieren. Es konnten bis jetzt allerdings nur wenige Antisense-basierte Therapeutika entwickelt werden, die eine ausreichend effiziente antivirale Wirkung in klinischen Studien zeigen. In dieser Arbeit wurden verschiedene Untersuchungen zur Wirksamkeit von therapeutischen RNA-Effektor-Molekülen durchgeführt. Die Effizienz von exogen in Zellen transfizierter therapeutischer siRNAs wird von vielen Faktoren beeinflusst. Neben der Bindung der Effektor-RNA an ihre Ziel-RNA und der Stabilität der Effektor-RNA sind weitere wichtige Faktoren die Lokalisation innerhalb der Zelle sowie die Effizienz der Transfektion. Zur Beurteilung der Knockdown-Effizienz einer exogen zugeführten Effektor-RNA bedarf es somit einer Meßmethode, die diese unterschiedlichen Parameter berücksichtigt. Wesentlich ist dabei insbesondere die Transfektionseffizienz, in den meisten in vitro Studien finden jedoch Unterschiede in der Transfektionseffizienz wenig Beachtung. Da die Wirksamkeit der Effektor-RNA in einer Zelle nur dann hinreichend beurteilt werden kann, wenn bekannt ist wie viel RNA in die jeweilige Zelle transfiziert wurde, wurde ein Assay-System etabliert, mit welchem die Konzentrations-Wirkungs-Beziehung der Effektor-Moleküle ermittelt werden kann. Mit Hilfe dieses Assay-Systems wurde in dieser Arbeit der Einfluss verschiedener Nukleotidanaloga auf die Wirksamkeit von siRNAOligonukleotiden untersucht. Bei dem einen Nukleotidanaloga handelt es sich um das 2,4,6-Trifluorbenzene, eine universelle Base, welche den RNA-Duplex partiell destabilisiert. Es konnte bereits gezeigt werden, dass für die Effektivität von siRNAs ein thermodynamisch destabilisiertes 5’-Ende des antisense-Stranges von Vorteil ist. Eine siRNA mit zwei 2,4,6-Trifluorbenzenen am 5’-Ende des sense-Stranges zeigte eine erhöhte Effektivität gegenüber den Kontrollen. Das zweite Nukleotidanaloga war das 4,6-Difluorbenzimidazol. Dabei handelt es sich ebenfalls um eine universelle Base, die nicht zwischen den einzelnen Basen diskriminiert. Die Verwendung dieser Base soll die Toleranz einer verwendeten siRNA gegenüber Punktmutationen erhöhen. Im Einsatz gegen HIV könnte diese Strategie die Bildung von Escape-Mutanten verhindern. Diese Base wurde an den Positionen 7 und 10 im antisense-Strang eingebaut. Als Kontrollen wurden an diesen Positionen mismatch-Basenpaarungen eingesetzt. An diesen Positionen werden mismatch-Basenpaarungen allerdings gut toleriert, so dass durch den Einsatz des 4,6-Difluorbenzimidazol keine Effektivitätssteigerung erreicht werden konnte. Durch gezielte Punktmutagenese konnten Nukleotidpositionen innerhalb des siRNA Moleküls identifiziert werden, bei denen mismatch-Basenpaarungen zu einem hohen Aktivitätsverlust führen und an denen der Einbau des 4,6-Difluorbenzimidazol sinnvoll erscheint. Ein zweiter Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit anti-HIV Ribozymen. In unserer Arbeitsgruppe wurden mehrere neue anti-HIV Ribozyme entwickelt und charakterisiert. Das Hammerhead Ribozym gegen das 13. GUC Triplett im Pol Gen erwies sich als äußerst effizienter Inhibitor der HIV-Replikation in vitro. In dieser Arbeit konnte die antivirale Wirksamkeit durch Bestimmung der kinetischen Parameter bestätigt werden. Der Wert für Kcat von 3,9 min-1 entspricht der Spaltungsrate von Hammerhead Ribozymen von <5 min-1. Der ermittelte Wert ist verglichen mit anderen anti-HIV Ribozymen sehr hoch. Es handelt sich um ein Ribozym mit einer sehr hohen molaren katalytischen Aktivität. Die antivirale Wirkung dieses anti-HIV Ribozyms sollte durch die Kolokalisation an seine Target-RNA zusätzlich verbessert werden. Ribozyme binden sequenzspezifisch an ihre Target RNA, das Zusammentreffen von Ribozym und Ziel-RNA ist jedoch ein zufälliges Ereignis. Es konnte bereits gezeigt werden, dass die Kolokalisation von Ribozymen zu einer Effektivitätssteigerung führt. Es war geplant das Ribozym über RNA-Aptamere an die HIV-1 Proteine Tat und Rev zu kolokalisieren, da beide Proteine spezifisch über ihre RNA Bindedomäne an die HIV mRNAStrukturen TAR (Tat Activated Region) bzw. RRE (Rev Responsive Element) binden. In dieser Arbeit konnten Expressionssysteme und die Reinigung für beide viralen Proteine etabliert werden, allerdings ließ sich das Affinitätstag nicht durch Proteaseverdau entfernen. Aus diesem Grund wurde die Selektion der Aptamere mit Peptiden durchgeführt. In dieser Arbeit konnten jedoch keine RNAs identifiziert werden, die eine Affinität zu den Peptiden aufwiesen. RNA Interferenz wird zunehmend als das effektivste Verfahren zum spezifischen Knockdown einer mRNA angesehen. Zum Vergleich von siRNA mit anti-HIV Ribozymen wurden überlappende Zielsequenzen im HIV-1 Pol Gen für beide Effektor-Moleküle identifiziert und ihre antivirale Wirkung verglichen. Beide Ribozyme und shRNAs wurden retroviral in T-Zellen exprimiert, um die antivirale Wirkung der beiden Effektor-Moleküle vergleichen zu können. Die antivirale Aktivität der siRNAs wurde nach HIV-1 Exposition mit der unseres Referenzribozyms HHPol 13 verglichen. Die siRNA gegen eine Sequenz im Bereich des 7. GUC Tripletts im HIV-1 Pol Gen war in der Lage die HIV Replikation effektiv zu hemmen. In gleicher Weise konnte dies auch das Referenzribozym gegen das 13. GUC Triplett im Pol Gen. Die siRNA, die gegen die gleiche Sequenz wie das effektive Ribozym gerichtet war, zeigte hingegen keinerlei antivirale Aktivität. Dieses Ergebnis zeigt, dass ein Ribozym ebenso effektiv wie eine siRNA die HIV Replikation hemmen kann. Die siRNA, die gegen die gleiche Sequenz wie das effektive Ribozym gerichtet ist, hatte keine antivirale Aktivität. Neben der Zugänglichkeit der Ziel-RNA beeinflussen scheinbar noch andere Faktoren die Effizienz von siRNA-Molekülen. In diesen Experimenten wurden erstmals systematisch siRNAs und Ribozyme gegen identische Zielsequenzen miteinander vergleichen. Der antivirale Effekt der siRNA Pol7 wurde näher untersucht. Um die Effizienz der siRNA leichter zu bestimmen und vergleichen zu können, wurden die weiteren Versuche mit synthetischen Oligonukleotiden und der Zelllinie Hela-P4 CCR5 durchgeführt. Dabei zeigte die siRNA eine sehr gute Inhibition der viralen Replikation.
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Ubiquitin and SUMO signaling networks
(2006)
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Christina-Maria Hecker
- Ubiquitylation is a three-step process, which results in the attachment of the small protein ubiquitin (Ub) to lysine residues on a substrate protein. SUMO proteins are ubiquitin (Ub)-related modifiers implicated in the regulation of gene transcription, cell cycle, DNA repair and protein localization. The molecular mechanisms by which the sumoylation of target proteins regulates diverse cellular functions remain poorly understood. During my PhD I isolated and characterized SUMO1 and SUMO2 binding motifs. Using Yeast Two Hybrid system, bioinformatics and NMR spectroscopy we defined a common SUMO-interacting motif (SIM) and map its binding surfaces on SUMO1 and SUMO2. This motif forms a β-strand that could bind in parallel or anti-parallel orientation to the β2-strand of SUMO due to the environment of the hydrophobic core. A negative charge imposed by a stretch of neighboring acidic amino acids and/or phosphorylated serine residues determines its specificity in binding to distinct SUMO paralogues and can modulate the spatial orientation of SUMO-SIM interactions. Mutation of the SUMO interacting motif of TTRAP (TRAFS and TNF receptor associated protein) influences both its localization and dynamic behaviour in living cells. Ubiquitin (Ub)-binding domains (UBDs) are key elements in conveying Ub-based cellular signals. UBD-containing proteins interact with ubiquitylated targets and control numerous biological processes including receptor trafficking, DNA repair, virus budding and gene transcription. They themselves undergo UBD-dependent monoubiquitylation, which promotes intramolecular binding of the UBD to the attached Ub and consequently leads to their functional inhibition. During the second part of my PhD I could show that, in contrast to the established ubiquitylation pathway, the presence of UBDs allows the monoubiquitylation of host protein independently of classical E3 ligases. UBDs of different types including UBA, UIM, UBM, NFZ and UBZ, can directly cooperate with E2 Ub-conjugating enzymes to promote monoubiquitylation of their host proteins. Using FRET technology I verified that the E2 enzyme and the substrate directly interact in cells. Moreover, UBD-containing proteins Stam2 and Sts2 promote self-ubiquitylation and not ubiquitylation of other targets or form polyUb chains from free Ub. Our study revealed a yet unappreciated role of E2 enzymes in ubiquitylation reactions of UBD containing proteins.
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Untersuchungen zum Auftreten von Schmelzpunktalternanzen in isomeren und homologen Reihen : Protokoll zum Analytikteil des ACF-Praktikums vom 13.02. – 29.03.2006 bei Dr. Carsten Schauerte im Arbeitskreis von Professor Dr. M. U. Schmidt am Institut für Anorganische und Analytische Chemie der J. W. Goethe-Universität
(2006)
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Stephan Frömmel
- Die Schmelztemperaturen und Schmelzenthalpien verschiedener homologer und isomerer Reihen zeigen Alternanzverhalten. In einem Vergleich von über 140 Datenreihen wurde versucht, einen möglichen Zusammenhang von Molekülstruktureigenschaften und dem Auftreten von Alternanzen der genannten physikalischen Eigenschaften darzulegen.
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Glycintransporter im Säuger-ZNS : eine molekular- und zellbiologische Analyse
(2006)
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Wencke Armsen
- Glycin ist ein wichtiger inhibitorischer Neurotransmitter im zentralen Nervensystem. Um die glycinerge Erregungsübertragung zu sichern, muss die Glycinkonzentration an Synapsen präzise reguliert werden. Hierfür sind die Glycintransporter, GlyT1 und GlyT2, verantwortlich. Der GlyT2 ist ein präsynaptisches Protein, das in glycinergen Nervenendigungen nahe der aktiven Zone lokalisiert ist. Das über den Transporter aus dem extrazellulären Raum aufgenommene Glycin steht anschließend für die Befüllung der synaptischen Vesikel durch den vesikulären inhibitorischen Aminosäuretransporter (VIAAT) zur Verfügung. Die GlyT2-Defizienz führt in Mäusen zu einem letalen Phänotyp und verdeutlicht die Notwendigkeit eines hochaffinen Glycinaufnahmesystems in glycinergen Neuronen. Um mögliche Mechanismen zu untersuchen, die zur präzisen Lokalisation des GlyT2 in der Präsynapse führen, wurde das PDZ-Domänenbindungsmotiv (PDZ-DBM) am extremen C-Terminus bzw. die lange N-terminale Domäne dieses Transporters deletiert. Durch biochemische und pharmakologische Analysen von transfizierten HEKT-Zellen konnte gezeigt werden, dass der Verlust des PDZ-DBM oder der N-terminalen Domäne die Proteinexpression, die Glykosylierung und die Transportaktivität des GlyT2 nicht beeinflussten. Längere Deletionen des N-Terminus (ΔAA1-184) setzten jedoch die Effizienz der Glycinaufnahme herab und ergaben im Vergleich zum wt-Protein einen um 60% reduzierten vmax-Wert, während die apparente Glycinaffinität (KM-Wert) unverändert blieb. Lokalisationsstudien und Oberflächenbiotinylierungen zeigten GlyT2 wt-Immunreaktivität an der Plasmamembran, die sich qualitativ und quantitativ nicht von denen der N- und C-terminalen Mutanten unterschied. Das PDZDBM und die N-terminale Domäne spielen folglich in der Prozessierung und der Transportfunktion des GlyT2 eine untergeordnete Rolle. Möglicherweise reduziert die fast vollständige Deletion der N-terminalen Domäne jedoch die Stabilität des GlyT2. In transfizierten hippocampalen Neuronen wurde der Einfluss des PDZ-DBM und der N-terminalen Domäne hinsichtlich der GlyT2 Lokalisation analysiert. Die transfizierten Mutantenproteine zeigten eine diffuse Verteilung mit partiellen Anreicherungen von GlyT2-Immunreaktiviät. Das wt-Protein kolokalisierte mit Synaptophysin, exzitatorischen synaptischen Markern wie PSD95 und mit den inhibitorischen Markern Gephyrin und VIAAT. Nach Deletion des PDZ-DBM hingegen zeigte der GlyT2 eine um ca. 50% verminderte Kolokalisation mit allen untersuchten synaptischen Markern. Damit konnte hier erstmals eine Funktion des PDZ-DBM für die Anreicherung von GlyT2 an Synapsen gezeigt werden. Mit N-terminalen Deletionsmutanten transfizierte hippocampale Neurone wiesen kolokalisierende GlyT2ΔN-PSD95-Puncta zumeist in MAP2-positiven Neuriten auf, während das wt-Protein zumeist in MAP2-negativen Neuriten kolokalisierte. MAP2 ist ein mikrotubuli-assoziertes Protein, das in Dendriten, aber nicht in Axonen, auftritt und somit eine Unterscheidung derselben ermöglicht. Aufgrund der Überexpression in transfizierten Neuronen war die GlyT2-Immunreaktivität aber sowohl in axonalen als auch dendritischen Neuriten zu beobachten. Zusätzlich zu der in größeren Clustern gefundenen synaptischen GlyT2ΔN-Immunreaktivität war eine Färbung hauptsächlich in sehr kleinen Strukturen (<= 1 μm) nachzuweisen, die Transportvesikeln entsprechen könnten. Dies ist mit einem längeren Verbleib der Deletionsmutanten in intrazellulären Strukturen erklärbar. Im Hippocampus wird GlyT2 endogen nur sehr schwach in einer Subpopulation von putativ glycinergen Neuronen exprimiert. Um die Lokalisation der N-terminalen GlyT2-Proteine in Zellen zu untersuchen, die eine hohe endogene GlyT2-Expression aufweisen, wie spinalen Neuronen, die sich aber nur schlecht transfizieren lassen und in Kultur keine adulte GlyT2-Lokalisation aufweisen, wurden BAC-transgene Mäuse generiert, die myc-markierte GlyT2ΔN-Proteine unter Kontrolle des GlyT2-Promotors exprimieren. Der Vorteil von BAC-transgenen Mauslinien ist, dass sie aufgrund der Verwendung des endogenen Promotors das Transgen nur schwach überexprimieren. Founder-Mäuse, in denen der jeweilige modifizierte BAC-Klon (mGlyT2 wt, ΔAA14-174 oder ΔAA14-184) integriert wurde, wurden identifiziert und mit C57BL/6J-Mäusen verpaart, um so transgene Mauslinien zu etablieren und die Lokalisation der mutierten GlyT2-Proteine zu analysieren. Zusätzlich wurde eine BAC-transgene Cre-Mauslinie generiert, die die Cre-Rekombinase in GlyT2-positiven Zellen exprimiert. Durch die Verpaarung mit konditionalen oder transgenen Mauslinien soll mit diesen GlyT2/Cre-Mäusen die Funktion einzelner Genprodukte in glycinergen Zellen untersucht werden. In dieser Arbeit wurden außerdem die Glycinrezeptor (GlyR) α-Untereinheiten (UE) in GlyT2-defizienten Mäusen untersucht. GlyT2 -/- Tiere sterben in der zweiten postnatalen Woche nach der Geburt und zeigen einen starken neuromotorischen Phänotyp. Da in demselben Zeitraum ein Austausch der embryonalen α2- durch die adulte α1-UE erfolgt, wurde die Entwicklung der α1- und der Gesamt-α- Immunreaktivität in Rückenmarksschnitten von wt und GlyT2 -/- Tieren analysiert und miteinander verglichen. Die Daten zeigen, dass der α-UE-Austausch in den GlyT2-defizienten Tieren ähnlich wie in wt Tieren erfolgt. In α1-GlyRs ist die Öffnungszeit des aktivierten Kanals kürzer als bei α2-GlyRs. Zusammen mit der geringeren Ausschüttung an Glycin aufgrund der GlyT2-Defizienz lässt sich so das Auftreten des Krampf-Phänotyps der GlyT2 -/- Mäuse nach erfolgtem UE-Austausch erklären.
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Borverbrückte Oligo- und Poly(ferrocenylen)e : Synthese und elektrochemische Eigenschaften
(2006)
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Julia Bettina Heilmann
- Ferrocenbasierte Polymere haben in den vergangenen Jahrzehnten reges Interesse hervorgerufen, welches in ihren einzigartigen optischen und elektronischen Eigenschaften begründet ist. Diese sind auf die Anwesenheit der redoxaktiven Eisenionen sowie auf kooperative Effekte entlang des Polymerstrangs zurück zu führen. Die substanzspezifischen Merkmale hängen dabei nicht nur von der Position der Ferroceneinheiten im Makromolekül ab, sondern auch von der chemischen Natur der verbrückenden Einheiten. Hier bewähren sich solche Atome und Gruppen, die in der Lage sind, Elektronendichte zu übertragen. Ein in dieser Hinsicht besonders viel versprechendes Element ist Bor, da es im sp2-hybridisierten Zustand ein leeres p-Orbital besitzt und dieses für die Übertragung von Ladungsdichte zur Verfügung stellen kann. Vor diesem Hintergrund galt es nun auf der Basis neuartiger Kondensationsreaktionen zunächst Diferrocenylborane zu synthetisieren und anhand ausgewählter Derivate Kenntnisse über charakteristische Eigenschaften dieser Substanzklasse zu gewinnen. Die kurzkettigen Moleküle dienten als Modellverbindungen für Poly(ferrocenylen)e, welche im Mittelpunkt des zweiten Teils dieser Arbeit standen. .... In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass sich das neuartige Polymer [-fc-B(Br)-]n (33) hervorragend als Edukt eignet, um vielfältige borverbrückte Poly(ferrocenylen)-Derivate sowohl mit trigonalen als auch mit tetragonalen Borzentren darzustellen. Die beschriebenen Systeme weisen eindeutige Merkmale von Eisen-Eisen-Wechselwirkungen entlang der Polymerhauptkette auf, wobei sich das Ausmaß dieser Interaktionen über die Wahl der Substituenten an den Boratomen gezielt beeinflussen lässt. Die dargestellten Materialien besitzen somit großes Potential für die Entwicklung „Molekularer Drähte“ auf der Nanoskala.
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Chaperoning, assembly, and intracellular trafficking of recombinant P2X receptors
(2006)
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Cristina Niculescu
- P2X receptors are ligand (ATP)-gated ion channels that open an intrinsic cation permeable pathway in response to extracellular ATP released from both neuronal and non-neuronal cells. P2X receptors are abundantly distributed and mediate a wide variety of physiological functions, ranging from fast synaptic transmission in the central, peripheral, and enteric nervous system, to proinflammatory cytokine release from immune cells. The primary aim of this work was to elucidate the pathway that leads to the finally assembled trimeric P2X receptors, including the assessment of a possible role of ER chaperones and folding factors in this process. Additionally, the study was conducted to investigate the various ER quality control processes involved in the selection of “properly folded and assembled” P2X receptors that are suitable for the surface expression.
