@article{PeindlGoettlichCrouchetal.2022,
  author    = {Peindl, Matthias and G{\"o}ttlich, Claudia and Crouch, Samantha and Hoff, Niklas and L{\"u}ttgens, Tamara and Schmitt, Franziska and Pereira, Jes{\´u}s Guillermo Nieves and May, Celina and Schliermann, Anna and Kronenthaler, Corinna and Cheufou, Danjouma and Reu-Hofer, Simone and Rosenwald, Andreas and Weigl, Elena and Walles, Thorsten and Sch{\"u}ler, Julia and Dandekar, Thomas and Nietzer, Sarah and Dandekar, Gudrun},
  title     = {EMT, stemness, and drug resistance in biological context: a 3D tumor tissue/in silico platform for analysis of combinatorial treatment in NSCLC with aggressive KRAS-biomarker signatures},
  series = {Cancers},
  volume    = {14},
  journal   = {Cancers},
  number    = {9},
  issn      = {2072-6694},
  doi       = {10.3390/cancers14092176},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-270744},
  year      = {2022},
  abstract  = {Epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) is discussed to be centrally involved in invasion, stemness, and drug resistance. Experimental models to evaluate this process in its biological complexity are limited. To shed light on EMT impact and test drug response more reliably, we use a lung tumor test system based on a decellularized intestinal matrix showing more in vivo-like proliferation levels and enhanced expression of clinical markers and carcinogenesis-related genes. In our models, we found evidence for a correlation of EMT with drug resistance in primary and secondary resistant cells harboring KRAS\(^{G12C}\) or EGFR mutations, which was simulated in silico based on an optimized signaling network topology. Notably, drug resistance did not correlate with EMT status in KRAS-mutated patient-derived xenograft (PDX) cell lines, and drug efficacy was not affected by EMT induction via TGF-β. To investigate further determinants of drug response, we tested several drugs in combination with a KRAS\(^{G12C}\) inhibitor in KRAS\(^{G12C}\) mutant HCC44 models, which, besides EMT, display mutations in P53, LKB1, KEAP1, and high c-MYC expression. We identified an aurora-kinase A (AURKA) inhibitor as the most promising candidate. In our network, AURKA is a centrally linked hub to EMT, proliferation, apoptosis, LKB1, and c-MYC. This exemplifies our systemic analysis approach for clinical translation of biomarker signatures.},
  language  = {en}
}
@article{AlzheimerSvenssonKoenigetal.2020,
  author    = {Alzheimer, Mona and Svensson, Sarah L. and K{\"o}nig, Fabian and Schweinlin, Matthias and Metzger, Marco and Walles, Heike and Sharma, Cynthia M.},
  title     = {A three-dimensional intestinal tissue model reveals factors and small regulatory RNAs important for colonization with Campylobacter jejuni},
  series = {PLoS Pathogens},
  volume    = {16},
  journal   = {PLoS Pathogens},
  number    = {2},
  doi       = {10.1371/journal.ppat.1008304},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229454},
  year      = {2020},
  abstract  = {The Gram-negative Epsilonproteobacterium Campylobacter jejuni is currently the most prevalent bacterial foodborne pathogen. Like for many other human pathogens, infection studies with C. jejuni mainly employ artificial animal or cell culture models that can be limited in their ability to reflect the in-vivo environment within the human host. Here, we report the development and application of a human three-dimensional (3D) infection model based on tissue engineering to study host-pathogen interactions. Our intestinal 3D tissue model is built on a decellularized extracellular matrix scaffold, which is reseeded with human Caco-2 cells. Dynamic culture conditions enable the formation of a polarized mucosal epithelial barrier reminiscent of the 3D microarchitecture of the human small intestine. Infection with C. jejuni demonstrates that the 3D tissue model can reveal isolate-dependent colonization and barrier disruption phenotypes accompanied by perturbed localization of cell-cell junctions. Pathogenesis-related phenotypes of C. jejuni mutant strains in the 3D model deviated from those obtained with 2D-monolayers, but recapitulated phenotypes previously observed in animal models. Moreover, we demonstrate the involvement of a small regulatory RNA pair, CJnc180/190, during infections and observe different phenotypes of CJnc180/190 mutant strains in 2D vs. 3D infection models. Hereby, the CJnc190 sRNA exerts its pathogenic influence, at least in part, via repression of PtmG, which is involved in flagellin modification. Our results suggest that the Caco-2 cell-based 3D tissue model is a valuable and biologically relevant tool between in-vitro and in-vivo infection models to study virulence of C. jejuni and other gastrointestinal pathogens.},
  language  = {en}
}
@article{SolgerKunzFinketal.2020,
  author    = {Solger, Franziska and Kunz, Tobias C. and Fink, Julian and Paprotka, Kerstin and Pfister, Pauline and Hagen, Franziska and Schumacher, Fabian and Kleuser, Burkhard and Seibel, J{\"u}rgen and Rudel, Thomas},
  title     = {A Role of Sphingosine in the Intracellular Survival of Neisseria gonorrhoeae},
  series = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology},
  volume    = {10},
  journal   = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology},
  issn      = {2235-2988},
  doi       = {10.3389/fcimb.2020.00215},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-204111},
  year      = {2020},
  abstract  = {Obligate human pathogenic Neisseria gonorrhoeae are the second most frequent bacterial cause of sexually transmitted diseases. These bacteria invade different mucosal tissues and occasionally disseminate into the bloodstream. Invasion into epithelial cells requires the activation of host cell receptors by the formation of ceramide-rich platforms. Here, we investigated the role of sphingosine in the invasion and intracellular survival of gonococci. Sphingosine exhibited an anti-gonococcal activity in vitro. We used specific sphingosine analogs and click chemistry to visualize sphingosine in infected cells. Sphingosine localized to the membrane of intracellular gonococci. Inhibitor studies and the application of a sphingosine derivative indicated that increased sphingosine levels reduced the intracellular survival of gonococci. We demonstrate here, that sphingosine can target intracellular bacteria and may therefore exert a direct bactericidal effect inside cells.},
  language  = {en}
}
@article{SchmidtSkafGavriletal.2017,
  author    = {Schmidt, Marianne and Skaf, Josef and Gavril, Georgiana and Polednik, Christine and Roller, Jeanette and Kessler, Michael and Holzgrabe, Ulrike},
  title     = {The influence of Osmunda regalis root extract on head and neck cancer cell proliferation, invasion and gene expression},
  series = {BMC Complementary and Alternative Medicine},
  volume    = {17},
  journal   = {BMC Complementary and Alternative Medicine},
  number    = {518},
  doi       = {10.1186/s12906-017-2009-4},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-158704},
  year      = {2017},
  abstract  = {Background: According to only a handful of historical sources, Osmunda regalis, the royal fern, has been used already in the middle age as an anti-cancer remedy. To examine this ancient cancer cure, an ethanolic extract of the roots was prepared and analysed in vitro on its effectiveness against head and neck cancer cell lines. Methods: Proliferation inhibition was measured with the MTT assay. Invasion inhibition was tested in a spheroid-based 3-D migration assay on different extracellular matrix surfaces. Corresponding changes in gene expression were analysed by qRT-PCR array. Induction of apoptosis was measured by fluorescence activated cell sorting (FACS) with the Annexin V binding method. The plant extract was analysed by preliminary phytochemical tests, liquid chromatography/mass spectroscopy (LC-MS) and thin layer chromatography (TLC). Anti-angiogenetic activity was determined by the tube formation assay. Results: O. regalis extract revealed a growth inhibiting effect on the head and neck carcinoma cell lines HLaC78 and FaDu. The toxic effect seems to be partially modulated by p-glycoprotein, as the MDR-1 expressing HLaC79-Tax cells were less sensitive. O. regalis extract inhibited the invasion of cell lines on diverse extracellular matrix substrates significantly. Especially the dispersion of the highly motile cell line HlaC78 on laminin was almost completely abrogated. Motility inhibition on laminin was accompanied by differential gene regulation of a variety of genes involved in cell adhesion and metastasis. Furthermore, O. regalis extract triggered apoptosis in HNSCC cell lines and inhibited tube formation of endothelial cells. Preliminary phytochemical analysis proved the presence of tannins, glycosides, steroids and saponins. Liquid chromatography/mass spectroscopy (LC-MS) revealed a major peak of an unknown substance with a molecular mass of 864.15 Da, comprising about 50\% of the total extract. Thin layer chromatography identified ferulic acid to be present in the extract. Conclusion: The presented results justify the use of royal fern extracts as an anti-cancer remedy in history and imply a further analysis of ingredients.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Adae2009,
  author    = {Adae, Jasmin},
  title     = {Interaktion von malignen Tumorzellen mit extrazellul{\"a}rer Matrix und Migration: Rolle von Rac und ROCK},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52894},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Auf dem Weg vom Prim{\"a}rtumor zur systemischen Metastasierung, der Haupttodesursache von Krebserkrankungen, ist die Einzelzellmigration von Tumorzellen durch dreidimensionales Bindegewebe ein entscheidender Schritt. Die vorliegende Arbeit zeigt Untersuchungen zur Tumorzellmigration und -plastizit{\"a}t in einem 3D-Migrationsmodell. Kleine G-Proteine kontrollieren Zytoskelettfunktionen, insbesondere Aktinpolymerisation und die Bildung von Zellprotrusionen durch Rac sowie Actomyosinkontraktion durch Rho. Durch pharmakologische Inhibitoren von Rac und dem Rho-Effektor ROCK soll deren Bedeutung f{\"u}r Einzelzellmigration in einem dreidimensionalen Modell und vor allem der Effekt auf Morphologie, Plastizit{\"a}t und Migration von Tumorzellen gekl{\"a}rt werden. Nach Inhibition von ROCK zeigen hochinvasive HT1080 Fibrosarkomzellen einen multipolar-dendritischen und sessilen Ph{\"a}notyp. Nach Hemmung von Rac wird hingegen ein rundlicher, aber ebenfalls apolarer und sessiler Ph{\"a}notyp induziert. Bei simultaner Inhibition von Rac und ROCK entstehen rundliche, apolare, sessile Zellen mit abortiven Pseudopodien. Wird das Gleichgewicht von Rac und ROCK durch konstitutive Aktivierung von ROCK gest{\"o}rt, so entsteht eine zweigeteilte Population, bestehend aus rundlichen Zellen, die Blebs bilden, und langgezogenen Zellen. Nach Sortierung nach ihrem ß1-Integrinexpressionsniveau zeigten Zellen mit niedriger Integrin-Expression einen rundlichen Migrationstyp mit blasenartigen dynamischen Protrusionen, w{\"a}hrend Zellen mit hoher Integrin-Expression langgezogen-mesenchymal migrierten. Somit steuern ROCK und Rac gemeinsam und zeitgleich die mesenchymale Einzelzellmigration. W{\"a}hrend Rac Protrusion vermittelt, ist ROCK f{\"u}r Kontraktilit{\"a}t und Retraktion verantwortlich. Erst durch Koordination von Rac und Rho/ROCK entsteht somit Polarit{\"a}t und 3D mesenchymale Migration.},
  subject      = {Zellmigration},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mayer2006,
  author    = {Mayer, Christian},
  title     = {Pfadbildung durch invasive Melanomzellen : Matrixdefekte, Zellfragmente und erleichterte Migration},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19657},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Die metastatische Invasion von Tumorzellen durch die extrazellul{\"a}re Matrix von Geweben erfordert aktive Zellmigration sowie h{\"a}ufig auch den Umbau der Gewebestruktur. In dieser Arbeit sollte mittels metastasierender MV3-Melonomzellen in einem 3D-Kollagenmatrixmodell der migrationsassozierte Matrixumbau zellul{\"a}r und molekular untersucht werden, insbesondere die physikalische Charakterisierung gebildeter Matrixdefekte, die molekulare Identifi kation freigesetzter Zellbestandteile, sowie den Einfluß pfadbildender Zellen auf die Invasion nachfolgender Zellen. Die Daten zeigen, daß MV3-Melanomzellen w{\"a}hrend der Migration durch ein 3DKollagengewebe komplette Zellfragmente in zur{\"u}ckbleibenden r{\"o}hrenf{\"o}rmigen Trassen deponieren. Diese beinhalteten Zytoplasma und teils Zytoskelett umgeben von intakter Zellmembran mit integrierten Oberfl{\"a}chenrezeptoren wie \&\#946;1-Integrinen, nicht jedoch DNA-Material. Der Durchmesser der Fragmente lag {\"u}berwiegend bei 1-5 \&\#956;m, selten {\"u}ber 10 \&\#956;m, entsprechend unspezifisch freigesetzter Zellfragmente, die w{\"a}hrend der Migration vom Zellhinterende abgeschilftet werden. In einem Sph{\"a}roidmodell ließen sich mehrere Invasionsfronten nachweisen, in denen einer ersten pfadbildenden Zelle entlang neu gebildeter Matrixtrassen weitere Zellen den gleichen pr{\"a}formierten Trassen folgten. Die videomikroskopischen Befunde wurden mittels Konfokalmikroskopie best{\"a}tigt. Eine erwartete h{\"o}here Migrationsgeschwindigkeit der nachfolgenden Zellen in dem pr{\"a}formierten Pfad best{\"a}tigte sich jedoch nicht. Somit f{\"u}hrt die Invasion von MV3-Melanomzellen zur Ausbildung strukturell umgebauter Matrixtrassen, die aus Matrixdefekt freigesetzten Zellfragmenten und angrenzender Extrazellul{\"a}rmatrix bestehen und nachfolgenden Zellen als Leitstruktur f{\"u}r eine orientierte Form der Invasion dienen (Kettenwanderung). Diese Befunde beleuchten die Dynamik von Zellarrangements {\"a}hnlich dem Invasionsmuster in histopathologischen Tumorproben.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gareiss2006,
  author    = {Gareiß, Barbara},
  title     = {Einfluss niedermolekularer Protein-Tyrosin-Phosphatasen von Listeria monocytogenes auf die listerielle Genexpression und Virulenz},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19853},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Im Genom von Listeria monocytogenes konnten zwei Gene identifiziert werden, die mutmaßlich f{\"u}r niedermolekulare Protein-Tyrosin Phosphatasen (LMW-PTPs) kodieren, Lmo0938/Ptp-1 und Lmo2540/Ptp-2, beide {\"a}hneln LMW-PTPs von B. subtilis. Einzel- und Doppeldeletionen der ptp-Gene beeinflussten die Transkription zahlreicher Gene, wie anhand von Gesamtgenom-DNA-Microarray-Analysen und quantitativer RT-PCR gezeigt werden konnten. Insbesondere waren die Gene f{\"u}r i) die Internaline A und B, ii) den Osmoprotektanten-Transporter OpuC, iii) MCP, notwendig zur Flagellen-Bewegung und iv) eine Anzahl von den Proteinen, die in die N{\"a}hrstoffaufnahme sowie den intrazellul{\"a}ren Metabolismus involviert sind, in vitro herunterreguliert. Die PrfA-regulierten Virulenzgene wurden in den Mutanten verst{\"a}rkt exprimiert. Im Wesentlichen konnte das gleiche Transkriptionsmuster in infizierten Caco-2-Enterocyten beobachtet werden. Die verringerte Invasivit{\"a}t (abh{\"a}ngig von InlA) und die Unbeweglichkeit der Mutanten passt zu den Transkriptionsergebnissen. Jedoch wurden weder die intrazellul{\"a}re Replikation innerhalb eukaryontischer Wirtszellen noch die Resistenz gegen Stressbedingungen durch die Deletion beeintr{\"a}chtigt. Die Proteome des Wildtyps und der ptp-Mutanten wurden durch 2-dimensionale Gelelektrophorese verglichen und es zeigte sich, dass die Transkriptionsergebnisse nicht vollst{\"a}ndig im Proteom reflektiert wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Ptps in die Regulationsnetzwerke des alternativen Stress-Sigmafaktor SigB und von PrfA eingreifen. Der {\"a}hnliche Effekt beider Ptps auf die Transkription oder auf den Proteinlevel deutet eine Interaktion oder Kooperation der beiden Enzyme an.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Agerer2005,
  author    = {Agerer, Franziska},
  title     = {Integrin-vermittelte Invasion von Staphylococcus aureus in S{\"a}ugerzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14557},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Der Gram-positive Erreger Staphylococcus aureus ist ein Bestandteil der normalen Haut und Schleimhautflora des Menschen, kann aber auch ein weites Spektrum von Krankheitsbildern hervorrufen. Ein besonderes Charakteristikum dieses Pathogens besteht in der Expression von Oberfl{\"a}chenstrukturen, welche eine hohe Affinit{\"a}t f{\"u}r Proteine der extrazellul{\"a}ren Matrix (ECM) von eukaryontischen Organismen aufweisen und die kollektiv als MSCRAMM (microbial surface components recognizing adhesive matrix molecules) bezeichnet werden. Das auf der Bakterienoberfl{\"a}che gebundene Fn kann in der Folge als eine Art molekulare Br{\"u}cke zwischen FnBP exprimierenden S. aureus und dem Fn-Rezeptor auf der Wirtszellseite, dem Integrin 51, dienen. Neben der Anheftung an das Wirtsgewebe kann die indirekte Assoziation mit Integrin 51 die Aufnahme der Bakterien durch die eukaryontische Zelle ausl{\"o}sen. Wie die bakterielle Adh{\"a}sion an Integrin 51 und die Aggregation der Integrine durch die mit Fn-beschichteten Bakterien in ein Signal zur Aufnahme der Pathogene durch die Zelle umgesetzt wird, ist nicht vollst{\"a}ndig gekl{\"a}rt und sollte im Rahmen dieser Arbeit untersucht werden. Zu diesem Zweck wurde ein neues und effektives Protokoll zur fluoreszenzmikroskopischen Differenzierung von extra- und intrazellul{\"a}ren Bakterien entwickelt. Diese Methode besitzt den Vorteil, von Bakterien-spezifischen Antik{\"o}rpern unabh{\"a}ngig zu sein. Dadurch bietet sich die M{\"o}glichkeit, Bakterien, gegen die es noch keine spezifischen Antiseren gibt, dennoch auf ihre zellul{\"a}re Lokalisation und Invasivit{\"a}t mittels mikrobiologischer Methoden untersuchen zu k{\"o}nnen. Im Hinblick auf die n{\"a}here Untersuchung der Signaltransduktion bei der Invasion von S. aureus war die kritische Rolle von Tyrosinkinasen f{\"u}r die Integrin-vermittelte Invasion ein erster wichtiger Hinweis. Diese Befunde f{\"u}hrten zu weiteren spezifischeren Untersuchungen, wobei eine wichtige Rolle f{\"u}r Kinasen der Src Familie gezeigt werden konnte. Ein weiterer Hinweis auf die Bedeutung der Src-Kinasen f{\"u}r die Internalisierung von S. aureus war ein dramatischer R{\"u}ckgang der Aufnahmerate in Src/Yes/Fyn-defizienten Maus-Fibroblasten, verglichen mit Src-rekonstituierten Zellen. Auf biochemischer Ebene konnte eine deutliche Aktivierung der Src-Kinase nach einer Infektion mit S. aureus, nicht aber nach Infektion mit dem nicht-pathogenen S. carnosus festgestellt werden. Integrin-reiche fokale Kontakte (FK) sind angereichert mit Proteinen wie Talin, Vinculin, Paxillin, Tensin, -Actinin oder Zyxin sowie Signalenzymen wie der Fokalen Adh{\"a}sions Kinase (FAK) oder Kinasen der Src Familie. Die Protein Tyrosin Kinase (PTK) FAK ist nach Integrinstimulierung eines der Schl{\"u}sselenzyme in FK. Dies war der Anlass nach der Bedeutung von FAK f{\"u}r die Integrin-vermittelte Internalisierung von S. aureus zu fragen. Ebenfalls ein wichtiger Hinweis waren die starken Rekrutierungen von Markerproteinen von fokalen Komplexen zum Ort von zellgebunden S. aureus nicht aber von S. carnosus. Daraufhin wurde mittels dominant-negativer FAK-Mutanten und FAKdefizienter Mausfibroblasten der Einfluss von FAK f{\"u}r die Internalisierung von S. aureus untersucht. Bei beiden Versuchsans{\"a}tzen konnte ein starker R{\"u}ckgang der Aufnahme beobachtet werden. Zusammengefasst best{\"a}tigten diese Ergebnisse die essentielle Rolle von FAK f{\"u}r die Integrin vermittelte Aufnahme der pathogenen S. aureus. Bei der Reorganisation des Aktin-Zytoskeletts spielen eine Reihe von Proteinen eine wichtige Rolle, darunter auch Cortactin. Cortactin ist ein bekanntes Substrat der Src-Kinasen und es lag nahe, nach einer funktionellen Verbindung von Src, FAK und Cortactin zu suchen. Dominant-negative Cortactin-Mutanten, die keine Assoziation mit dem Arp2/3 Komplex oder mit Dynamin aufweisen, oder welche die von Src-vermittelte Phosphorylierung am C-Terminus verhindern, blockierten die Aufnahme von S. aureus. Mikroskopisch konnte eine starke Rekrutierung von Cortactin zu zellgebundenen S. aureus beobachtet werden, jedoch wurde die Rekrutierung nicht von FAK beeinflusst. Die Phosphorylierung von Cortactin aufgrund S. aureus-Infektion war allerdings FAK- und Src-abh{\"a}ngig. Diese Ergebnisse legen nahe, dass ine bisher unbeschriebene FAK/Src Cortactin Signalachse f{\"u}r die Regulation der Integrin-Internalisierung verantwortlich ist. Die detaillierten Untersuchungen der rezeptorvermittelten Aufnahme und der dabei induzierten Signaltransduktion in Wirtszellen gaben neue Erkenntnisse {\"u}ber die Pathogenit{\"a}tsstrategien von S. aureus. Dar{\"u}ber hinaus erm{\"o}glichen diese Arbeiten neue Einblicke in die molekularen Vorg{\"a}nge, welche die Internalisierung von Integrinen steuern.},
  subject      = {Staphylococcus aureus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hess2003,
  author    = {Hess, Petra},
  title     = {Genetische und molekularbiologische Analyse von fim Determinanten bei Citrobacter freundii und Escherichia coli},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7635},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Citrobacter freundii sind Gram-negative, bewegliche, st{\"a}bchenf{\"o}rmige Bakterien aus der Familie der Enterobacteriaceae. Als opportunistischer Erreger kann C. freundii beispielsweise Harnwegsinfektionen und Neugeborenen-Meningitis verursachen. Die Internalisierung von C. freundii 3009 in das Endosom von Harnblasenepithelzellen (T24) erfolgt in vitro {\"u}ber einen ausschließlich Mikrotubuli-abh{\"a}ngigen Mechanismus. Als genetische Grundlage der Invasionskompetenz von C. freundii 3009 wurde in Vorarbeiten eine im Chromosom lokalisierte Invasionsdeterminante identifiziert, die eine hohe Identit{\"a}t zum Typ 1 Fimbrien Gencluster (fim) von Salmonella enterica serovar Typhimurium aufweist. Diese in Plasmid pTO3 klonierte Invasionsdeterminante vermittelt nicht-invasiven E. coli K12 St{\"a}mmen Invasivit{\"a}t. Im Gegensatz dazu sind rekombinante E. coli K12 Klone, die das fim Operon aus S. enterica serovar Typhimurium bzw. E. coli oder andere E. coli Adh{\"a}sindeterminanten tragen, nicht invasiv. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die f{\"u}r die Invasionsf{\"a}higkeit von C. freundii 3009 essentiellen Gene der klonierten Invasionsdeterminante ermittelt. Dies geschah zum einen durch Subklonierung von Teilen des Plasmids pTO3. In anschließenden Invasionsassays wurden die entsprechenden E. coli K12 Klone hinsichtlich ihrer F{\"a}higkeit zur Invasion untersucht. Die Internalisierung des Wildtyps C. freundii 3009 sowie der invasiven rekombinanten E. coli K12 St{\"a}mme konnte nicht nur, wie erwartet, mittels Mannose, sondern auch mittels Chitinhydrolysat [(GlcNAc)n] inhibiert werden. Zum anderen wurden C. freundii Wildtypmutanten konstruiert, in denen der zentrale Teil der Invasionsdeterminante deletiert ist. Diese chromosomalen Deletionsmutanten weisen im Vergleich zum Wildtyp 3009 eine deutlich reduzierte Invasionsrate in die humane Harnblasenepithelzellinie T24 auf. F{\"u}r die Komplementante wurde die Wiederherstellung des invasiven Ph{\"a}notyps demonstriert. Dar{\"u}ber hinaus ist bekannt, dass C. freundii 3009 in humane mikrovaskul{\"a}re Endothelzellen aus dem Gehirn (HBMEC) eindringen und dort replizieren kann. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass sowohl C. freundii 3009 als auch der, die fimCf Determinante tragende, rekombinante E. coli Stamm HB101pPH1 in der Lage sind, im Tiermodell mit neugeborenen Ratten die Blut-Hirn-Schranke zu {\"u}berwinden. Neben der Analyse der Funktion der klonierten C. freundii 3009 fim Determinante in Invasionsassays und mittels Mannose-sensitiver Hefeagglutination, wurden die Genprodukte selbst ebenfalls nachgewiesen. Durch radioaktive Markierung der f{\"u}r die Invasivit{\"a}t essentiellen Proteine nach induzierter Transkription in einem T7 Phagenexpressionssystem konnten die Molekulargewichte von FimCfA, FimCfD, FimCfF und FimCfH ermittelt werden. Diese stimmen mit den von der DNA Sequenz abgeleiteten Molekulargewichten gut {\"u}berein. Sowohl mit C. freundii 3009 als auch mit entsprechenden rekombinanten E. coli K12 St{\"a}mmen gelang es in Westernblots, das Adh{\"a}sin FimCfH an der Bakterienoberfl{\"a}che nachzuweisen. Dies konnte auch f{\"u}r FimCfF in denselben rekombinanten E. coli K12 St{\"a}mmen gezeigt werden. Allerdings scheinen die FimCf Proteine nicht zu einem Pilus assembliert zu werden, da in elektronenmikroskopischen Untersuchungen von C. freundii 3009 oder die fimCf Determinante tragenden E. coli K12 St{\"a}mmen niemals Fimbrien beobachtet werden konnten. Da auch bestimmte Typ 1 Fimbrien Varianten aus E. coli {\"u}ber das Adh{\"a}sin FimEcH die Internalisierung der Bakterien in Blasenepithelzellen zu induzieren verm{\"o}gen, wurden die fimEc Gencluster aus den beiden human pathogenen E. coli St{\"a}mmen 536 (uropathogenes Isolat) und IHE3034 (Neugeborenen-Meningitis Isolat) kloniert. Zudem wurde die Invasionsf{\"a}higkeit des E. coli K1 Stamms IHE3034 und der fim negativen Insertionsmutante IHE3034-2 charakterisiert. Typ 1 Fimbrien werden als wichtige Virulenzfaktoren von uropathogenen E. coli (UPEC) angesehen. Trotzdem konnte eine Reihe von klinischen UPEC Isolaten identifiziert werden, die diesen Adh{\"a}sintyp nicht mehr exprimieren. Genetische Untersuchungen im Rahmen dieser Arbeit ergaben, dass in 11 Isolaten das fimEc Operon vollst{\"a}ndig aus dem Chromosom der Bakterien deletiert ist. In den {\"u}brigen 6 Isolaten ist noch ein Teil des 3´-Endes des Gens fimECH vorhanden. Außerdem ist in die Deletionsstelle dieser 6 Isolate ein IS1 Element von E. coli inseriert. In den {\"u}brigen uropathogenen Isolaten sind auch angrenzende DNA Bereiche von der Deletion betroffen. Abschließend kann festgestellt werden, dass eine fim {\"a}hnliche Determinante in C. freundii 3009 als Invasionssystem fungiert. Die Typ 1 Fimbrien der E. coli St{\"a}mme 536 und IHE3034 sind zwar notwendig, aber nicht hinreichend f{\"u}r die Invasivit{\"a}t. Obwohl Typ 1 Fimbrien als wichtige Virulenzfaktoren von uropathogenen E. coli gelten, ist dennoch in einer Reihe von klinischen UPEC Isolaten das fimEc Operon deletiert.},
  subject      = {Citrobacter freundii},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wolf2002,
  author    = {Wolf, Katarina},
  title     = {Migration of tumor cells and leukocytes in extracellular matrix : proteolytic and nonproteolytic strategies for overcoming tissue barriers},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5670},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {The extracellular matrix within connective tissues represents a structural scaffold as well as a barrier for motile cells, such as invading tumor cells or passenger leukocytes. It remains unclear how different cell types utilize matrix-degrading enzymes for proteolytic migration strategies and, on the other hand, non-proteolytic strategies to overcome 3D fibrillar matrix networks. To monitor cell migration, a 3D collagen model in vitro or the mouse dermis in vivo were used, in combination with time-lapse video-, confocal- or intravital multiphoton-microscopy, and computer-assisted cell tracking. Expression of proteases, including several MMPs, ADAMs, serine proteases and cathepsins, was shown by flow cytometry, Western blot, zymography, and RT-PCR. Protease activity by migrating HT-1080 fibrosarcoma cells resulting in collagenolysis in situ and generation of tube-like matrix defects was detected by three newly developed techniques:(i) quantitative FITC-release from FITC-labelled collagen, (ii) structural alteration of the pyhsical matrix structure (macroscopically and microscopically), and (iii) the visualization of focal in situ cleavage of individual collagen fibers. The results show that highly invasive ollagenolytic cells utilized a spindle-shaped "mesenchymal" migration strategy, which involved beta1 integrindependent interaction with fibers, coclustering of beta1 integrins and matrix metalloproteinases (MMPs) at fiber bundling sites, and the proteolytic generation of a tube-like matrix-defect by MMPs and additional proteases. In contrast to tumor cells, activated T cells migrated through the collagen fiber network by flexible "amoeboid" crawling including a roundish, elliptoid shape and morphological adaptation along collagen fibers, which was independent of collagenase function and fiber degradation. Abrogation of collagenolysis in tumor cells was achieved by a cocktail of broad-spectrum protease inhibitors at non-toxic conditions blocking collagenolysis by up to 95\%. While in T cells protease inhibition induced neither morphodynamic changes nor reduced migration rates, in tumor cells a time-dependent conversion was obtained from proteolytic mesenchymal to non-proteolytic amoeboid migration in collagen lattices in vitro as well as the mouse dermis in vivo monitored by intravital microscopy. Tumor cells vigorously squeezed through matrix gaps and formed constriction rings in regions of narrow space, while the matrix structure remained intact. MMPs were excluded from fiber binding sites and beta1 integrin distribution was non-clustered linear. Besides for fibrosarcoma cells, this mesenchymal-toameboid transition (MAT) was confirmed for epithelial MDA-MB-231 breast carcinoma cells. In conclusion, cells of different origin exhibit significant diversity as well as plasticity of protease function in migration. In tumor cells, MAT could respresent a functionally important cellular and molecular escape pathway in tumor invasion and migration.},
  subject      = {Zellmigration},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schichor2000,
  author    = {Schichor, Christian},
  title     = {Entwicklung eines organotypischen In-vitro-Assays zur Analyse der Gliominvasion},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4668},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Die Gliominvasion in weißer Substanz des Gehirns stellt eines der unbew{\"a}ltigten klinischen Probleme dar. In dieser Arbeit wird die Entwicklung eines in vitro Assays beschrieben, der es erm{\"o}glicht, die Gliominvasion an einem Hirnschnitt zu verfolgen und zu quantifizieren.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Raffelsbauer2001,
  author    = {Raffelsbauer, Diana},
  title     = {Identification and characterization of the inlGHE gene cluster of Listeria monocytogenes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1180595},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {In the present study, a new gene cluster of Listeria monocytogenes EGD containing three internalin genes was identified and characterized. These genes, termed inlG, inlH and inlE, encode proteins of 490, 548 and 499 amino acids, respectively, which belong to the class of large, surface-bound internalins. Each of these proteins contains a signal peptide, two regions of repeats (Leucine-rich repeats and B repeats), an inter-repeat region and a putative cell wall anchor sequence containing the sorting motiv LPXTG. PCR analysis revealed the presence of the inlGHE gene cluster in most L. monocytogenes serotypes. A similar gene cluster termed inlC2DE localised to the same position on the chromosome was described in a different L. monocytogenes EGD isolate. Sequence comparison of the two clusters indicates that inlG is a new internalin gene, while inlH was generated by a site-specific recombination leading to an in-frame deletion which removed the 3'-terminal end of inlC2 and a 5'-portion of inlD. The genes inlG, inlH and inlE seem to be transcribed extracellularly and independent of PrfA. To study the function of the inlGHE gene cluster several in-frame deletion mutants were constructed which lack the genes of the inlGHE cluster individually or in combination with other inl genes. When tested in the mouse model, the inlGHE mutant showed a significant reduction of bacterial counts in liver and spleen in comparison to the wild type strain, indicating that the inlGHE gene cluster plays an important role in virulence of L. monocytogenes. The ability of this mutant to invade non-phagocytic cells in vitro was however two- to three-fold higher than that of the parental strain. To examine whether deletion of the single genes from the cluster has the same stimulatory effect on invasiveness as deletion of the complete gene cluster, the single in-frame deletion mutants inlG, inlH and inlE were constructed. These mutants were subsequently reverted to the wild type by introducing a copy of the corresponding intact gene into the chromosome by homologous recombination using knock-in plasmids. To determine a putative contribution of InlG, InlH and InlE in combination with other internalins to the entry of L. monocytogenes into mammalian cells, the combination mutants inlA/GHE, inlB/GHE, inlC/GHE, inlA/B/GHE, inlB/C/GHE, inlA/C and inlA/C/GHE were constructed. Transcription of the genes inlA, inlB and inlC in these mutants was studied by RT-PCR. Deletion of inlGHE enhances transcription of inlA and inlB, but not of inlC. This enhancement is not transient but can be observed at different time-points of the bacterial growth curve. Deletion of inlA also increases transcription of inlB and vice-versa. In contrast, the amounts of inlA and inlB transcripts in the single deletion mutants inlG, inlH and inlE were similar to those from the wild type.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Dietrich2000,
  author    = {Dietrich, Claudia},
  title     = {Molekularbiologische Studien zur Bedeutung der Flagelle f{\"u}r die Virulenz von Legionella pneumophila},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1081},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {Legionella pneumophila, der Erreger der Legion{\"a}rskrankheit, ist ein fakultativ intrazellul{\"a}res, ubiquit{\"a}r vorkommendes Umweltbakterium. Die Rolle, die Flagelle und Motilit{\"a}t der Legionellen bei der Infektion von Protozoen oder humanen Zellen spielen k{\"o}nnen, ist bisher noch nicht gekl{\"a}rt. Um etwas {\"u}ber noch unbekannte Flagellengene und deren Organisation in Legionella zu erfahren, wurde mit Hilfe einer Cosmid-Genbank des Stammes L. pneumophila Philadelphia I die flaA-Region n{\"a}her charakterisiert. Im 5´-Bereich von flaA konnten auf dem Gegenstrang zwei Stoffwechselgene (accD und folC) identifiziert werden, im 3´-Bereich schliessen sich die Flagellengene flaG, fliD und fliS, sowie zwei offene Leseraster mit Homologien zu den erst k{\"u}rzlich bei Legionella beschriebenen Genen enhA und milA an. Zur Untersuchung des Einflusses der Flagelle auf den Infektionsverlauf wurde die flaA-negative Mutante KH3, bei der das flaA-Gen durch Insertion einer Kanamycin-Kassette unterbrochen worden war, wieder komplementiert. Dies gelang durch Reintegration des intakten flaA-Gens mit Hilfe des „Suicide"-Vektors pMSS704 in das Chromosom von KH3, wodurch Stamm CD10 entstand. Durch Westernblot-Analyse konnte gezeigt werden, dass der Stamm wieder in der Lage war, Flagellin zu exprimieren. Elektronenmikroskopische Aufnahmen best{\"a}tigten außerdem das Vorhandensein intakter Flagellen. Das Verhalten von flagellierten und nicht flagellierten Legionellen bei der Infektion von Wirtszellen wurde hinsichtlich Auffinden, Adh{\"a}renz, Invasion, intrazellul{\"a}rer Vermehrung und Lyse der Zellen untersucht. Als Wirtszellen wurden sowohl Protozoen (Acanthamoeba castellanii), als auch humane Zellen (HL-60 Zellen und frisch isolierte Blutmonozyten) verwendet. Dabei wurde deutlich, dass die Flagelle f{\"u}r das Erreichen der Wirtszellen eine wichtige Funktion hat. Wurde der Motilit{\"a}tsdefekt der flaA-Mutanten durch Zentrifugation auf die Zielzellen aufgehoben, so konnten mit den gew{\"a}hlten Versuchsbedingungen bez{\"u}glich des Adh{\"a}renzverm{\"o}gens der St{\"a}mme keine Unterschiede detektiert werden. Es wurde jedoch eine signifikante Reduktion der Invasionseffizienz f{\"u}r die nicht flagellierten Legionellen beobachtet. Diese war bei den humanen Zellen besonders ausgepr{\"a}gt. Hinsichtlich der intrazellul{\"a}ren Vermehrung konnte keine Attenuierung der Mutante festgestellt werden. Allerdings f{\"u}hrte vermutlich die Reduktion der Invasivit{\"a}t zu einer geringeren Ausbreitungsgeschwindigkeit im HL-60 Modell, die bei niedriger Infektionsdosis mit einer verlangsamten Wachstumsrate der Bakterien einherging. Durch Sequenzierung des Genbank-Cosmids 12/44, auf welchem die Gene fliA und motA lokalisiert waren, konnten im „upstream"-Bereich von fliA zwei putative Flagellenregulatorgene identifiziert werden (motR und flhF). Im 3´-Bereich von motA schließt sich, um 26 bp {\"u}berlappend, das Gen motB an, welches f{\"u}r den Motor der Flagelle eine Rolle spielt, gefolgt von einem Leseraster unbekannter Funktion und einem ORF mit Homologien zu prfB. Durch Insertion einer Kanamycin-Kassette in das motA-Gen von L. pneumophila Corby konnte in dieser Arbeit eine motA-negative Mutante hergestellt werden. Westernblot-Analyse und elektronenmikroskopische Untersuchungen best{\"a}tigten, dass es weiterhin zur Expression und zur Polymerisation des Flagellins kommt. Lichtmikroskopisch war jedoch zu beobachten, dass die hergestellte Mutante im Gegensatz zum Wildtyp durch den fehlerhaften Flagellenmotor nicht mehr in der Lage ist, gerichtete Strecken zu schwimmen. Untersuchungen mit den Wirtszellen A. castellanii und humanen HL-60 Zellen belegten, wie schon bei der flaA-Mutante, eine Beteiligung der Motilit{\"a}t an Vorg{\"a}ngen wie Auffinden der Zielzelle und deren Invasion, wohingegen die Adh{\"a}renz und die intrazellul{\"a}re Vermehrung nicht beeintr{\"a}chtigt waren. Eine Southernblot-Analyse des erst k{\"u}rzlich beschriebenen Transkriptionsregulators FlaR ergab, dass es sich hierbei vermutlich um einen L. pneumophila-spezifischen Regulationsfaktor handelt, welcher in Kombination mit dem „upstream" auf dem Gegenstrang liegenden ORF234 vorkommt. Fusionen der Promotorbereiche mit dem Reportergen gfp zeigten, dass beide Gene auch in Legionella aktiv sind und temperaturabh{\"a}ngig reguliert werden.},
  subject      = {Legionella pneumophila},
  language  = {de}
}