@phdthesis{Yang2021,
  author    = {Yang, Tao},
  title     = {Functional insights into the role of a bacterial virulence factor and a host factor in Neisseria gonorrhoeae infection},
  doi       = {10.25972/OPUS-20895},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-208959},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Neisseria gonorrhoeae (GC) is a human specific pathogenic bacterium. Currently, N. gonorrhoeae developed resistance to virtually all the available antibiotics used for treatment. N. gonorrhoeae starts infection by colonizing the cell surface, followed by invasion of the host cell, intracellular persistence, transcytosis and exit into the subepithelial space. Subepithelial bacteria can reach the bloodstream and disseminate to other tissues causing systemic infections, which leads to serious conditions such as arthritis and pneumonia. A number of studies have well established the host-pathogen interactions during the initial adherence and invasion steps. However, the mechanism of intracellular survival and traversal is poorly understood so far. Hence, identification of novel bacterial virulence factors and host factors involved in the host-pathogen interaction is a crucial step in understanding disease development and uncovering novel therapeutic approaches. Besides, most of the previous studies about N. gonorrhoeae were performed in the conventional cell culture. Although they have provided insights into host-pathogen interactions, much information about the native infection microenvironment, such as cell polarization and barrier function, is still missing. This work focused on determining the function of novel bacterial virulence factor NGFG_01605 and host factor (FLCN) in gonococcal infection. NGFG_01605 was identified by Tn5 transposon library screening. It is a putative U32 protease. Unlike other proteins in this family, it is not secreted and has no ex vivo protease activity. NGFG_01605 knockout decreases gonococcal survival in the epithelial cell. 3D models based on T84 cell was developed for the bacterial transmigration assay. NGFG_01605 knockout does not affect gonococcal transmigration. The novel host factor FLCN was identified by shRNA library screening in search for factors that affected gonococcal adherence and/or internalization. We discovered that FLCN did not affect N. gonorrhoeae adherence and invasion but was essential for bacterial survival. Since programmed cell death is a host defence mechanism against intracellular pathogens, we further explored apoptosis and autophagy upon gonococcal infection and determined that FLCN did not affect apoptosis but inhibited autophagy. Moreover, we found that FLCN inhibited the expression of E-cadherin. Knockdown of E- cadherin decreased the autophagy flux and supported N. gonorrhoeae survival. Both non-polarized and polarized cells are present in the cervix, and additionally, E-cadherin represents different polarization properties on these different cells. Therefore, we established 3-D models to better understand the functions of FLCN. We discovered that FLCN was critical for N. gonorrhoeae survival in the 3-D environment as well, but not through inhibiting autophagy. Furthermore, FLCN inhibits the E-cadherin expression and disturbs its polarization in the 3-D models. Since N. gonorrhoeae can cross the epithelial cell barriers through both cell-cell junctions and transcellular migration, we further explored the roles FLCN and E-cadherin played in transmigration. FLCN delayed N. gonorrhoeae transmigration, whereas the knockdown of E-cadherin increased N. gonorrhoeae transmigration. In summary, we revealed roles of the NGFG_01605 and FLCN-E-cadherin axis play in N. gonorrhoeae infection, particularly in relation to intracellular survival and transmigration. This is also the first study that connects FLCN and human-specific pathogen infection.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Riedel2007,
  author    = {Riedel, Alexander},
  title     = {Untersuchungen zur endogenen MHC-Klasse-II-restringierten Pr{\"a}sentation nukle{\"a}rer Antigene},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25183},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die endogene Pr{\"a}sentation von intrazellul{\"a}ren Antigenen auf Major-Histokompatibilit{\"a}tskomplex Klasse-II (MHC-II) -Molek{\"u}len ist von entscheidender Bedeutung f{\"u}r eine Reihe von immunologischen Prozessen. Die mechanistischen Grundlagen dieses Pr{\"a}sentationsweges sind aber noch weitgehend unverstanden. Ziel dieser Arbeit war es, einen Beitrag zum molekularen Verst{\"a}ndnis der Abl{\"a}ufe zu leisten, die an der endogenen Pr{\"a}sentation nukle{\"a}rer Antigene auf MHC-II-Molek{\"u}len beteiligt sind. Dazu sollte am Beispiel des nukle{\"a}r lokalisierten Modellantigens Neomycin-Phosphotransferase II (NucNeoR) sowie des viralen Kernantigens Epstein-Barr-virus nuclear antigen 3C (EBNA3C) und entsprechender antigenspezifischer MHC-II-restringierter CD4+ T-Zellen die verantwortlichen Pr{\"a}sentationswege in professionell und nicht-professionell antigenpr{\"a}sentierenden Zellen untersucht werden. In beiden Zellsystemen wurde NucNeoR {\"u}ber einen endogenen Pr{\"a}sentationsweg und nicht {\"u}ber die Freisetzung und Wiederaufnahme als exogenes Protein auf MHC-II-Molek{\"u}len pr{\"a}sentiert. Durch die Verwendung chemischer Inhibitoren konnte eine Beteiligung der Autophagie an der endogenen Antigenpr{\"a}sentation nachgewiesen werden. Da Autophagie ausschließlich im Zytoplasma stattfindet, wurde nach m{\"o}glichen Eintrittspforten f{\"u}r nukle{\"a}re Proteine in diesen Abbauweg gesucht. F{\"u}r die Autophagie-abh{\"a}ngige Pr{\"a}sentation von NucNeoR war weder ein CRM1-vermittelter aktiver Export des Antigens aus dem Kern ins Zytoplasma, noch eine Aufl{\"o}sung der Kernmembran im Rahmen der Zellteilung und der dadurch bedingten Durchmischung nukle{\"a}rer und zytoplasmatischer Bestandteile notwendig. Mit Hilfe eines konditionalen Antigenexpressionsystems und der Auftrennung antigenexprimierender Zellen nach Zellzyklusphasen konnte eine verst{\"a}rkte Antigenpr{\"a}sentation in der G1/0-Phase nachgewiesen werden, die mit fortschreitendem Zellzyklus immer mehr abnahm. Die Antigenpr{\"a}sentation korrelierte dabei mit der ebenfalls im Laufe des Zellzyklus abnehmenden Transkriptions- bzw. Translationsrate des Antigens, aber nicht mit der absoluten Menge an Antigen in den Zellen. Bei abgeschalteter Antigentranskription dagegen korrelierte die Antigenpr{\"a}sentation mit der MHC-II-Oberfl{\"a}chenexpression, die von der G1/0- bis hin zur G2/M-Phase kontinuierlich zunahm. Eine {\"a}hnliche Korrelation von Antigentranskription/ Antigentranslation und Autophagie-abh{\"a}ngiger Antigenpr{\"a}sentation wurde auch f{\"u}r EBNA3C und die zytoplasmatisch lokalisierte NeoR-Variante beobachtet. Diese Ergebnisse identifizieren die Autophagie-abh{\"a}ngige Pr{\"a}sentation neusynthetisierter Proteine als den verantwortlichen molekularen Mechanismus f{\"u}r die endogene Pr{\"a}sentation der untersuchten nukle{\"a}ren Antigene auf MHC-II-Molek{\"u}len. Durch die Kopplung von Translation und autophagischem Abbau erlangen Proteine unabh{\"a}ngig von ihrer subzellul{\"a}ren Lokalisation Zugang zu diesem Pr{\"a}sentationsweg und erweitern so das Spektrum der intrazellul{\"a}ren Antigene, die einer CD4+ T-Zell{\"u}berwachung unterliegen.},
  subject      = {Autophagie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hahlbrock2017,
  author    = {Hahlbrock, Theresa},
  title     = {Das onkologische Supportivprodukt Avemar: Untersuchungen zum antiproliferativen und antimetabolischen Effekt an humanen gastrointestinalen Tumorzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-145787},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Unter dem Namen Avemar sind fermentierte Weizenkeimlinge als onkologisches Supportivprodukt erh{\"a}ltlich. Der hohe Anteil an 2,6-Dimethoxy-1,4-benzochinonen (DMBQ) in Avemar soll f{\"u}r das \(in\) \(vitro\) und \(in\) \(vivo\) belegte antikanzerogene Potential verantwortlich sein. DMBQ wirken {\"u}ber Semichinonradikale bzw. durch Ausbildung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und Induktion von oxidativem Stress zytotoxisch. Da Tumorzellen empfindlicher auf oxidativen Stress reagieren als gesunde Zellen, kann dies die selektive zytotoxische Wirkung von Avemar erkl{\"a}ren. Die Beteiligung von DMBQ am antiproliferativen Effekt von Avemar und die Wirkung von Avemar auf den Stoffwechsel maligner Zellen sind derzeit nicht eindeutig gekl{\"a}rt. Die antiproliferativen Eigenschaften von Avemar und DMBQ als Reinsubstanz wurden miteinander verglichen. Hierzu wurden DMBQ in einer zu Avemar mit 0,04\% Benzochinonen {\"a}quimolaren Konzentration von 24 μmol/L eingesetzt. Die Ergebnisse der Arbeit lassen den Schluss zu, dass der starke zytotoxische Effekt von Avemar bei BxPc-3 Zellen auf einen DMBQ-induzierten oxidativen Stress zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle wurde f{\"u}r BxPc-3 Zellen bei der Inkubation mit DMBQ eine 20-fache bzw. mit Avemar eine 40-fache Zunahme des ROS-Indikators 2',7'-Dichlorofluorescein gemessen. Im Westernblot ließ sich bei BxPc-3 Zellen das Enzym DT-Diaphorase, welches die Zellen vor Benzochinon-induziertem oxidativem Stress sch{\"u}tzt, nicht nachweisen. In Zellen der anderen beiden Zelllinien konnte das Enzym nachgewiesen werden. Das mangelnde Schutzsystem gegen{\"u}ber DMBQ-induziertem oxidativen Stress k{\"o}nnte demzufolge den DMBQ vermittelten zytotoxischen Effekt von Avemar in BxPc-3 Zellen erkl{\"a}ren. Zus{\"a}tzlich zum zytotoxischen Effekt wies Avemar zwei weitere antiproliferative Effekte auf: Zytostase bei 23132/87 Zellen und Wachstumsverz{\"o}gerung bei HRT-18 Zellen. Beide antiproliferativen Effekte waren auf die Beeinflussung des Zellmetabolismus zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Avemar verringerte den zellul{\"a}ren Glukoseverbrauch von HRT-18 Zellen um 69\% und von 23132/87 Zellen um 99\%. In 23132/87 Zellen korrelierte der verringerte Glukoseverbrauch mit einer Abnahme von ATP um 70\% und einem Zellzyklusarrest in der G\(_2\)/M Phase. Der durch die Inkubation von HRT-18 Zellen mit Avemar ausgel{\"o}ste verringerte Glukoseverbrauch beeinflusste hingegen weder den ATP-Gehalt noch den Zellzyklus, induzierte aber Autophagie. Dies ließ sich zeigen durch morphologische Ver{\"a}nderungen wie die Bildung von intrazellul{\"a}ren Vakuolen und durch den Nachweis des Autophagiemarkers LC3-II. Die Wertigkeit dieses Ph{\"a}nomens f{\"u}r die zytotoxischen Eigenschaften von Avemar ist in weiteren Untersuchungen zu kl{\"a}ren. Die antiproliferativen Eigenschaften von Avemar f{\"u}hren zu Ver{\"a}nderungen im Zellmetabolismus von gastrointestinalen Tumorzellen. Ausschlaggebend daf{\"u}r, welcher der drei antiproliferativen Effekte von Avemar (zytotoxisch, zytostatisch oder wachstumsverz{\"o}gernd) dominiert, sind vermutlich zelleigene Schutzsysteme und metabolische Charakteristika der Zellen. Avemar weist ein breites Spektrum antiproliferativer Effekte auf, deren Einfluss auf Zellfunktion und Zellstoffwechsel im Detail noch weiter untersucht werden sollte.},
  subject      = {Oxidativer Stress},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ehebauer2020,
  author    = {Ehebauer, Franziska},
  title     = {Regulation of Nicotinamide N-methyltransferase Expression in Adipocytes},
  doi       = {10.25972/OPUS-21764},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-217645},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Nicotinamide N-methyltransferase (NNMT) is a new regulator of energy homeostasis. Its expression is increased in models of obesity and diabetes. An enhanced NNMT level is also caused by an adipose tissue-specific knockout of glucose transporter type 4 (GLUT4) in mice, whereas the overexpression of this glucose transporter reduced the NNMT expression. Furthermore, the knockdown of the enzyme prevents mice from diet-induced obesity (DIO) and the recently developed small molecule inhibitors for NNMT reverses the DIO. These previous findings demonstrated the exclusive role of NNMT in adipose tissue and further make it to a promising target in obesity treatment. However, the regulation mechanism of this methyltransferase is not yet clarified. The first part of the thesis focus on the investigation whether pro-inflammatory signals are responsible for the enhanced NNMT expression in obese adipose tissue because a hallmark of this tissue is a low-level chronic inflammation. Indeed, the NNMT mRNA in our study was elevated in obese patients compared with the control group, whereas the GLUT4 mRNA expression does not differ between lean and obese humans. To analyze whether pro inflammatory signals, like interleukin (IL 6) and tumor necrosis factor α (TNF-α), regulate NNMT expression 3T3-L1 adipocytes were treated with these cytokines. However, IL 6, TNF α, and leptin, which is an alternative activator of the JAK/STAT pathway, did not affect the NNMT protein or mRNA level in differentiated 3T3-L1 adipocytes. The mRNA and protein levels were measured by quantitative polymerase chain reaction (qPCR) and western blotting. In the second part of this study, 3T3-L1 adipocytes were cultivated with varying glucose concentrations to show whether NNMT expression depends on glucose availability. Further studies with activators and inhibitors of AMP-activated protein kinase (AMPK) and mechanistic target of rapamycin (mTOR) signaling pathways were used to elucidate the regulation mechanism of the enzyme. The glucose deprivation of differentiated 3T3-L1 adipocytes led to a 2-fold increase in NNMT expression. This effect was confirmed by the inhibition of the glucose transports with phloretin as well as the inhibition of glycolysis with 2-deoxyglucose (2-DG). AMPK serves as an intracellular energy sensor and the pharmacological activation of it enhanced the NNMT expression. This increase was also caused by the inhibition of mTOR. Conversely, the activation of mTOR using MHY1485 prevented the effect of glucose deprivation on NNMT. Furthermore, the NNMT up-regulation was also blocked by the different autophagy inhibitors. Taken together, NNMT plays a critical role in autophagy in adipocytes, because an inhibition of this process prevented the augmented NNMT expression during glucose starvation. Moreover, the effect on NNMT protein and mRNA level depends on AMPK and mTOR. However, pro-inflammatory signals did not affect the expression. Further in vivo studies have to clarify whether AMPK activation and mTOR inhibition as well as autophagy are responsible for the increased NNMT levels in obese adipose tissue. In future this methyltransferase emerges as an awesome therapeutic target for obesity.},
  subject      = {Fettzelle},
  language  = {en}
}