@phdthesis{Kirscher2014,
  author    = {Kirscher, Lorenz},
  title     = {Melanogene rekombinante Vaccinia-Viren als diagnostisches und therapeutisches Agenz zur Tumorbehandlung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-112074},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Die g{\"a}ngigen therapeutischen Behandlungsmethoden f{\"u}r die verschiedensten Krebserkrankungen zeigen nach wie vor M{\"a}ngel bez{\"u}glich der Effizienz sowie zahlreiche Nebenwirkungen w{\"a}hrend und nach der Behandlung. Maßgeblich f{\"u}r diese Defizite ist die teilweise geringe Sensitivit{\"a}t der meisten konventionellen diagnostischen Systeme und damit einhergehend die oftmals zu sp{\"a}te Identifikation entarteter Gewebsbereiche. Zur L{\"o}sung dieser Problematik bieten onkolytische Vaccinia-Viren einen Ansatz, sowohl die Effizienz der Therapie wie auch die Diagnostik zu verbessern. In beiden F{\"a}llen sind die Tumorzell-spezifische Vermehrung der Viren und die M{\"o}glichkeit entscheidend, die Viren als Vektorsystem zur Expression therapeutischer oder diagnostischer Fremdgenkassetten zu nutzen. Um ein auf Vaccinia-Virus-basierendes Reportersystem zum diagnostischen Nachweis von Krebszellen mittels Tiefengewebs-Tomographie bereit zu stellen, wurden die f{\"u}r die murine Tyrosinase (mTyr) und das Tyrosinase-Helferprotein 1 (Tyrp1) kodierenden Gene in das Genom eines onkolytischen Vaccinia-Virus inseriert. Die Tyrosinase ist das Schl{\"u}sselenzym der Melaninsynthese. Bereits die solit{\"a}re Expression der Tyrosinase f{\"u}hrt in der transformierten Zelle zur Melaninproduktion. Das Tyrosinase-Helferprotein 1 ist an der Prozessierung und Stabilisierung der Tyrosinase beteiligt. Bereits in verschiedenen Studien konnte gezeigt werden, dass Melanin als Reportermolek{\"u}l f{\"u}r die Magnetresonanz sowie f{\"u}r die multispektrale optoakustische Tomographie einsetzbar ist. Es wurde deswegen angestrebt, die Kombination aus dem therapeutischen Potential des onkolytischen Vaccinia-Virus und der diagnostischen Anwendung des Melanins als Reporter auszunutzen. S{\"a}mtliche in dieser Arbeit aufgef{\"u}hrten rekombinanten Vaccinia-Viren (rVACV) wurden von der Firma Genelux Corporation zur Verf{\"u}gung gestellt und in dieser Arbeit hinsichtlich der therapeutischen Effizienz und des diagnostischen Potentials untersucht. In ersten Zellkultur-Versuchen wurde anhand verschiedener konstitutiv melanogener rVACV-Konstrukte festgestellt, dass die Kombination aus dem Vaccinia-Virus-spezifischen synthetic early/late Promotor und dem Enzym Tyrosinase (GLV-1h327) bzw. den Enzymen Tyrosinase und Tyrosinase-Helferprotein 1 (GLV-1h324) die h{\"o}chste Melaninsynthese-Rate zeigte. Anschließend wurde mittels der Bestimmung der spektralen Absorption und der Enzymaktivit{\"a}t der viral kodierten Melanin synthetisierenden Enzyme sowie mikroskopischer Analysen gezeigt, dass es mit diesen auf 8 Vaccinia-Virus-basierenden melanogenen Reportersystemen m{\"o}glich ist, die Melaninsynthese in nicht-melanogenen Zellen zu induzieren. Anhand elektronenmikroskopischer Untersuchungen in Zellkultur und ex vivo konnte gezeigt werden, dass die nach rVACV-Infektion stattfindende Melaninsynthese in den Lysosomen der Wirtszelle abl{\"a}uft. Eine Analyse der atomaren Zusammensetzung des viral vermittelten Melanins ergab, dass es sich um eine Mischform aus Eu- und Ph{\"a}omelanin handelt. Dieser Melanin-Mix {\"a}hnelte dem Melanin aus Haut und Augen, jedoch lagen an Melanin-gebundene Metallionen in erh{\"o}htem Maß vor...},
  subject      = {Melanin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{AnjanaVaman2015,
  author    = {Anjana Vaman, Vamadevan Sujatha},
  title     = {LASP1, a newly identified melanocytic protein with a possible role in melanin release, but not in melanoma progression},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-116316},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {LIM and SH3 protein 1 (LASP1) is a nucleocytoplasmic scaffolding protein. LASP1 interacts with various cytoskeletal proteins via its domain structure and is known to participate in physiological processes of cells. In the present study, a detailed investigation of the expression pattern of LASP1 protein in normal skin, melanocytic nevi and melanoma was carried out and the melanocyte-specific function of LASP1 was analyzed. LASP1 protein was identified in stratum basale of skin epidermis and a very high level was detected in nevi, the benign tumor of melanocyte. In the highly proliferative basal cells, an additional distinct nuclear localization of the protein was noted. In different tumor entities, an elevated LASP1 expression and nuclear localization, correlated positively with malignancy and tumor grade. However, LASP1 level was determined to be very low in melanoma and even reduced in metastases. Melanoma is distinguished as the first tumor tested to date - that displayed an absence of elevated LASP1 expression. In addition no significant relation was observed between LASP1 protein expression and clinicopathological parameters in melanoma. The epidermal melanin unit of skin comprises of melanocytes and keratinocytes. Melanocytes are specialized cells that synthesize the photo protective coloring pigment, melanin inside unique organelles called melanosomes. The presence of LASP1 in melanocytes is reported for the first time through this study and the existence was confirmed by immunoblotting analysis in cultured normal human epidermal melanocyte (NHEM) and in melanoma cell lines, along with the immunohistostaining imaging in normal skin and in melanocytic nevi. LASP1 depletion in MaMel2 cells revealed a moderate increase in the intracellular melanin level independently of de novo melanogenesis, pointing to a partial hindrance in melanin release. Immunofluorescence images of NHEM and MaMel2 cells visualized co-localization of LASP1 with dynamin and tyrosinase concomitant with melanosomes at the dendrite tips of the cells. Melanosome isolation experiments by sucrose density gradient centrifugation clearly demonstrated the presence of LASP1 and the melanosome specific markers tyrosinase and TRP1 in late stage melanosomes. The study identified LASP1 and dynamin as novel binding partners in melanocytes and provides first evidence for the existence of LASP1 and dynamin (a protein well-known for its involvement in vesicle formation and budding) in melanosomes. Co-localization of LASP1 and dynamin along the dendrites and at the tips of the melanocytes indicates a potential participation of the two proteins in the membrane vesicle fission at the plasma membrane. In summary, a possible involvement of LASP1 in the actin-dynamin mediated membrane fission and exocytosis of melanin laden melanosome vesicles into the extracellular matrix is suggested.},
  subject      = {Melanom},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Oberlaender2012,
  author    = {Oberl{\"a}nder, Uwe},
  title     = {Untersuchung der immunstimulatorischen Effekte von Neuromelanin (NM) auf dendritische Zellen und deren Bedeutung in der Pathogenese von Morbus Parkinson},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73684},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Hintergrund: Das Absterben Neuromelanin (NM)-haltiger Zellen in der substantia nigra (SN), und die daraus resultierende Erniedrigung des Dopaminspiegels im striatum, ist ein pathologisches Hauptmerkmal der Parkinsonschen Krankheit. Ein neuerlicher Nachweis von Anti-Melanin-Antik{\"o}rpern gibt Anlass zur Vermutung, dass NM ein Autoantigen sein k{\"o}nnte. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass NM tats{\"a}chlich von dendritischen Zellen (DZ), die in vivo hauptverantwortlich f{\"u}r die Ausl{\"o}sung von T- und B-Zellantworten sind, erkannt wird. Die Erkennung von NM durch DZ ist eine unabdingbare Voraussetzung f{\"u}r die Einleitung einer adaptiven Immunantwort. Methoden: Murine dendritische Zellen (mDZ) wurden aus Knochenmarkszellen generiert und mit NM aus humaner SN oder synthetischem Dopaminmelanin (DAM) behandelt, nachdem beide Melanine endotoxinfrei getestet wurden. Die Phagozytose von NM wurde mittels konfokaler Mikroskopie dokumentiert. Die Expression von MHC II und CD86 wurde mittels Durchflusszytometrie (FACS) analysiert. Zytokinkonzentrationen von TNF- und dem Interleukin IL-6 wurden mit ELISA-Assays bestimmt. Abschließend wurde die Funktion der durch NM aktivierten DZ mit einer allogenen mixed lymphocyte reaction (MLR) {\"u}berpr{\"u}ft. Ergebnisse: NM wurde von den mDZ effektiv phagozytiert, woraufhin die mDZ einen reifen Phenotyp (CD86high/MHC IIhigh) zeigten. Zus{\"a}tzlich sekretierten durch NM aktivierte mDZ die Zytokine IL-6 and TNF-. Schließlich ließen die mDZ T-Zellen in einer MLR proliferieren, und beweisen so ihre Funktionalit{\"a}t und die F{\"a}higkeit eine prim{\"a}re T-Zellantwort auszul{\"o}sen. Im Gegenteil dazu konnte DAM, dem die Protein- und Lipidkomponenten von NM fehlen und nur das Melaninr{\"u}ckrat mit NM gemeinsam hat, nur einen kleinen Effekt bei den mDZ hervorrufen. Diskussion: NM wird von DZ in vitro erkannt und bewirkt deren Reifung. Sollte der Vorgang auch in vivo stattfinden, besteht die M{\"o}glichkeit, dass SN-Antigene dem adaptiven Immunsystem pr{\"a}sentiert werden, was in einzelnen F{\"a}llen zur Einleitung einer adaptiven Immunantwort f{\"u}hren k{\"o}nnte. NM k{\"o}nnte also der Ausl{\"o}ser f{\"u}r einen autoimmunen Pathomechanismus in der parkinsonschen Krankheit sein.},
  subject      = {Parkinson-Krankheit},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Braasch2009,
  author    = {Braasch, Ingo},
  title     = {Evolution by genome duplication: insights from vertebrate neural crest signaling and pigmentation pathways in teleost fishes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35702},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Gene and genome duplications are major mechanisms of eukaryotic genome evolution. Three rounds of genome duplication have occurred in the vertebrate lineage, two rounds (1R, 2R) during early vertebrate evolution and a third round, the fish-specific genome duplication (FSGD), in ray-finned fishes at the base of the teleost lineage. Whole genome duplications (WGDs) are considered to facilitate speciation processes and to provide the genetic raw material for major evolutionary transitions and increases in morphological complexity. In the present study, I have used comparative genomic approaches combining molecular phylogenetic reconstructions, synteny analyses as well as gene function studies (expression analyses and knockdown experiments) to investigate the evolutionary consequences and significance of the three vertebrate WGDs. First, the evolutionary history of the endothelin signaling system consisting of endothelin ligands and receptors was reconstructed. The endothelin system is a key component for the development of a major vertebrate innovation, the neural crest. This analysis shows that the endothelin system emerged in an ancestor of the vertebrate lineage and that its members in extant vertebrate genomes are derived from the vertebrate WGDs. Each round of WGD was followed by co-evolution of the expanding endothelin ligand and receptor repertoires. This supports the importance of genome duplications for the origin and diversification of the neural crest, but also underlines a major role for the co-option of new genes into the neural crest regulatory network. Next, I have studied the impact of the FSGD on the evolution of teleost pigment cell development and differentiation. The investigation of 128 genes showed that pigmentation genes have been preferentially retained in duplicate after the FSGD so that extant teleost genomes contain around 30\% more putative pigmentation genes than tetrapods. Large parts of pigment cell regulatory pathways are present in duplicate being potentially involved in teleost pigmentary innovations. There are also important differences in the retention of duplicated pigmentation genes among divergent teleost lineages. Functional studies of pigment synthesis enzymes in zebrafish and medaka, particularly of the tyrosinase family, revealed lineage-specific functional evolution of duplicated pigmentation genes in teleosts, but also pointed to anciently conserved gene functions in vertebrates. These results suggest that the FSGD has facilitated the evolution of the teleost pigmentary system, which is the most complex and diverse among vertebrates. In conclusion, the present study supports a major role of WGDs for phenotypic evolution and biodiversity in vertebrates, particularly in fish.},
  subject      = {Molekulare Evolution},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Frey2008,
  author    = {Frey, Lidia Marilia},
  title     = {Melanozyten in epithelialen Tumoren der Haut},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-31504},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Melanozyten (MZ) sind der zweih{\"a}ufigste epidermale Zelltyp. Das Wachstum und die metabolische T{\"a}tigkeit der MZ wird durch humorale Faktoren sowie den direkten Zell-Zell Kontakt kontrolliert. Der sch{\"a}digende Einfluss der UV-Strahlung, der mit der Entwicklung von epithelialen Tumoren zusammenh{\"a}ngt, wird durch das Pigmentsystem der Haut vermindert. Im Zeitraum von Juni 2006 bis Juni 2007 wurden Pr{\"a}parate mit vorliegenden histologischen und klinischen Befunden von epithelialen Hauttumoren untersucht und mit Melanin-, Melan-A und HMB-45 gef{\"a}rbt. Hierzu geh{\"o}ren: 40 Basalzellkarzinome (BCC), 20 Plattenepithelkarzinome (PEC), 20 seborrhoische Keratosen (SK), 9 Morbi Bowen (MB), 7 aktinischen Keratosen (AK), und 5 Kerathoakantome (KA). Ziel der Arbeit war die Identifizierung und Charakterisierung der MZ in verschiedenen epithelialen Hauttumoren. Meist waren die Tumorzellen negativ in der Melaninf{\"a}rbung. Melan-A wurde am st{\"a}rksten bei SK, BCC und AK exprimiert. Im Gegensatz dazu zeigten sich bei PEC am wenigsten angef{\"a}rbten Zellen. Die HMB-45-positiv-MZ f{\"a}rbten sich am st{\"a}rksten bei AK, MB und BCC an. Obwohl HMB-45 bei allen Tumortypen positiv war, war die Ausz{\"a}hlung vom HMB-45-positiven-MZ deutlich geringer als bei Melan-A. Es gibt eine Korrelation zwischen MZ und neoplastischen Keratinozyten, jedoch ist noch nicht nachgewiesen, was die MZ dazu stimuliert, zu proliferieren und dar{\"u}ber hinaus zu kolonisieren. Eine Korrelation zwischen der epithelialen Pigmentierung und der Anzahl an MZ zeigte sich nur in gutartigen epithelialen Hauttumoren (SK), w{\"a}hrend in allen malignen Tumoren keine Korrelation zwischen der MZ-Zahl und eventueller Pigmentierung bestand. Das weist darauf hin, dass hier die Regulation der Pigmentierung zerst{\"o}rt ist.},
  subject      = {Immuncytochemie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Tribl2005,
  author    = {Tribl, Florian},
  title     = {Isolierung und Charakterisierung Neuromelanin-assoziierter Proteine aus Neuromelanin-Granula des menschlichen Gehirns mittels subzellul{\"a}rer Proteomanalyse},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16117},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Im Mittelpunkt dieser Arbeit stehen Untersuchungen zur Bildung des Pigments Neuromelanin, das die Ursache f{\"u}r die dunkle Farbgebung der humanen Substantia nigra pars compacta ist. Eine Beteiligung von Neuromelanin an den pathobiochemischen Ereignissen bei Parkinson-Krankheit erkl{\"a}rt das klinische Interesse an Neuromelanin. Die Untersuchungsm{\"o}glichkeiten von Neuromelanin sind limitiert: einerseits ist eine chemische Strukturaufkl{\"a}rung aufgrund der Unl{\"o}slichkeit dieses amorphen Polymers kaum zu bewerkstelligen, andererseits wird mangels geeigneter biologischer Testsysteme ein Einblick in die Biogenese von Neuromelanin verwehrt. Zurzeit wird die Bildung von Neuromelanin anhand der beiden konkurrierenden Hypothesen als Autoxidation von Dopamin oder durch Beteiligung eines Enzyms („Tyrosinase-Konzept") erkl{\"a}rt. In dieser Arbeit wurden beide hypothetischen Ans{\"a}tze bearbeitet, wobei einer enzymatischen Biogenese von Neuromelanin die Pr{\"a}ferenz gegeben wird. Zur globalen Untersuchung von Neuromelanin-Granula wurde nun erstmals eine Isolierung der Pigment-haltigen Organelle vorgestellt, die die Basis f{\"u}r eine umfassende Proteomanalyse mittels 1-D-SDS-PAGE und ESI-Tandem-Massenspektrometrie bildete. Mit diesem methodischen Ansatz wurden ingesamt 73 Proteinen identifiziert. Diese waren vor allem lysosomalen Proteinen zuordenbar, z.B. charakteristischen Membranproteinen (LAMP-1), s{\"a}mtlichen Proteasen, Proteinen des Metabolismus von (Glyco-)Lipiden und Glycoproteinen, aber auch Proteinen des Cytosols und des vesikul{\"a}ren Verkehrs. Entscheidend war die Anwesenheit von Proteinen des Endoplasmatischen Reticulums (ER); Calnexin gilt als ein melanogenes Chaperon, das nicht in Lysosomen vorkommt, dagegen aber in Lysosomen-verwandten Organellen. Im Vergleich mit bereits existierenden Proteinprofilen von Lysosomen und Lysosomen-verwandten Organellen zeigten die in Neuromelanin-Granula identifizierten lysosomalen Proteine und Proteine des ER, dass diese Organellen der humanen Substantia nigra keine konventionellen Lysosomen sind, sondern mit hoher Wahrscheinlichkeit der Gruppe der Lysosomen-verwandten Organellen zuzuordnen sind.},
  subject      = {Melanin},
  language  = {de}
}