@phdthesis{Memmel2015,
  author    = {Memmel, Elisabeth},
  title     = {Vom Glycochip zur lebenden Zelle - Studien zu Infektions- und Tumor-relevanten Kohlenhydrat-Erkennungsprozessen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-115825},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Kohlenhydrat-Protein-Wechselwirkungen sind h{\"a}ufig entscheidend beteiligt an verschiedenen einer Infektion oder malignen Erkrankung zugrunde liegenden molekularen Erkennungs-prozessen, die zu Adh{\"a}sion, Zell-Zell-Interaktion sowie Immunreaktion und -toleranz f{\"u}hren. Trotz der hohen Relevanz f{\"u}r Diagnostik und Therapie dieser Erkrankungen sind die betreffenden Strukturen und Mechanismen bisher nur ungen{\"u}gend untersucht und verstanden. Ziel dieser stark interdisziplin{\"a}r angelegten Arbeit war es daher, Methoden der Fachbereiche Chemie und Pharmazie, Biologie und Medizin, aber auch Physik zu kombinieren, um Kohlenhydraterkennungsprozesse im Detail zu untersuchen und auf dieser Basis strukturell neuartige diagnostische und therapeutische Anwendungen zu entwerfen. Die hochkomplexe Zusammensetzung einer Zelloberfl{\"a}che wurde zun{\"a}chst auf ihren Glycan-anteil reduziert und stark vereinfacht auf der Oberfl{\"a}che sogenannter Glycochips imitiert. Die verwendeten Systeme auf Basis einer Gold- bzw. Glasoberfl{\"a}che erg{\"a}nzen sich optimal in ihrer Eignung f{\"u}r komplement{\"a}re analytische Methoden wie Massenspektrometrie sowie quantifizierbare Fluoreszenzspektroskopie. Der {\"U}bergang auf die lebende Zelloberfl{\"a}che gelang mit Hilfe des Metabolic Glyco-engineering, das die kovalente Pr{\"a}sentation definierter Motive durch eine Cycloaddition zwischen zwei bioorthogonalen Reaktionspartnern (z.B. Azid und Alkin) erm{\"o}glicht. Auf diese Weise wurden in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Sauer (Universit{\"a}t W{\"u}rzburg) zun{\"a}chst die Dichte und Verteilung verschiedener Oberfl{\"a}chenglycane auf humanen Zellen mittels hochaufl{\"o}sender Fluoreszenzmikroskopie (dSTORM) bestimmt. Diese Parameter zeigten im Modell des Glycochips einen entscheidenden Einfluss auf Bindungsereignisse und multivalente Erkennung und z{\"a}hlen auch auf nat{\"u}rlichen Zelloberfl{\"a}chen - in engem Zusammenhang mit der lateralen und temporalen Dynamik der Motive - zu den wichtigen Faktoren molekularer Erkennungsprozesse. Die gezielte Modifikation zellul{\"a}rer Oberfl{\"a}chenglycane eignet sich aber auch selbst als Methode zur Beeinflussung molekularer Wechselwirkungsprozesse. Dies wurde anhand des humanpathogenen Bakteriums S. aureus gezeigt, dessen Adh{\"a}sion auf Epithelzellen der Blasenwand durch Metabolic Glycoengineering partiell unterdr{\"u}ckt werden konnte. In einem erg{\"a}nzenden Projekt wurden zwei potentielle Metabolite eines konventionellen Antibiotikums - des Nitroxolins - mit bakteriostatischer sowie antiadh{\"a}siver Wirksamkeit dargestellt. Diese dienten als Referenzsubstanzen zur Verifizierung der postulierten Struktur der Derivate, werden aber auch selbst auf ihr Wirkprofil hin untersucht. Gleichzeitig stehen sie zusammen mit der Grundverbindung zudem als Referenz f{\"u}r die Wirkst{\"a}rke potentieller neu entwickelter Antiadh{\"a}siva zur Verf{\"u}gung.},
  subject      = {Microarray},
  language  = {de}
}