@phdthesis{Staus2021,
  author    = {Staus, Madlen},
  title     = {Glutathione-dependent reprogramming in melanoma},
  doi       = {10.25972/OPUS-16842},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-168424},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {These days, treatment of melanoma patients relies on targeted therapy with BRAF/MEK inhibitors and on immunotherapy. About half of all patients initially respond to existing therapies. Nevertheless, the identification of alternative therapies for melanoma patients with intrinsic or acquired resistance is of great importance. In melanoma, antioxidants play an essential role in the maintenance of the redox homeostasis. Therefore, disruption of the redox homeostasis is regarded as highly therapeutically relevant and is the focus of the present work. An adequate supply of cysteine is essential for the production of the most important intracellular antioxidants, such as glutathione. In the present work, it was investigated whether the depletion of cysteine and glutathione is therapeutically useful. Depletion of glutathione in melanoma cells could be achieved by blocking cysteine supply, glutathione synthesis, and NADPH regeneration. As expected, this led to an increased level of reactive oxygen species (ROS). Surprisingly, however, these changes did not impair the proliferation and survival of the melanoma cells. In contrast, glutathione depletion led to cellular reprogramming which was characterized by the induction of mesenchymal genes and the repression of differentiation markers (phenotypic switch). This was accompanied by an increased migration and invasion potential which was favored by the induction of the transcription factor FOSL1. To study in vivo reprogramming, Gclc, the first and rate-limiting enzyme in glutathione synthesis, was knocked out by CRISPR/Cas9 in murine melanoma cells. The cells were devoid of glutathione, but were fully viable and showed a phenotypic switch, the latter only in MITF-expressing B16F1 cells and not in MITF-deficient D4M3A.781 cells. Following subcutaneous injection into immunocompetent C57BL/6 mice, Gclc knockout B16F1 cells grew more aggressively and resulted in an earlier tumor onset than B16F1 control cells. In summary, this work demonstrates that inhibition of cysteine supply and thus, glutathione synthesis leads to cellular reprogramming in melanoma. In this context, melanoma cells show metastatic capabilities, promoting a more aggressive form of the disease.},
  subject      = {Melanom},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wick2013,
  author    = {Wick, Matthias Christian},
  title     = {Einfluss des Multidrug Resistance Protein-1 auf die vaskul{\"a}re Funktion im Modell des Streptozotocin-induzierten Diabetes der Maus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-97473},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Vaskul{\"a}re Komplikationen wie Atherosklerose sind bei Diabetikern weit verbreitet. Eine erh{\"o}hte Produktion reaktiver Sauerstoffspezies tr{\"a}gt zu einer Dysfunktion des Endothels bei Diabetes und hohen Glukosespiegeln bei. Glutathion (GSH) ist das h{\"a}ufigste zellul{\"a}re Thiol und stellt ein bedeutendens Antioxidans des menschlichen Organismus dar. Das Multidrug Resistance Protein 1 (MRP 1) ist im Endothel der Haupttransporter von oxidiertem GSH. Blockiert man MRP 1, so wird unter oxidativem Stress der intrazellul{\"a}re GSH-Spiegel erhalten. In dieser Arbeit wird der Einfluss von MRP 1 auf die endotheliale Funktion und Produktion reaktiver Sauerstoffspezies bei Diabetes und erh{\"o}hten Glukosespiegeln anhand von MRP 1-/- -M{\"a}usen und Wildtyp-FVB-Tieren untersucht. Acht Wochen nach Injektion von STZ wurde die endothelabh{\"a}ngige Vasorelaxation an den isolierten thorakalen Aorten bestimmt. Diabetische Wildtyp-Tiere wiesen eine signifikant verminderte endothelabh{\"a}ngige Vasorelaxation auf. In MRP 1-/- -Tieren hingegen kam es zu keiner Beeintr{\"a}chtigung der Endothelfunktion. Die endothelunabh{\"a}ngige Vasorelaxation war nicht signifikant unterschiedlich. STZ-induzierter Diabetes f{\"u}hrte zu einer signifikant erh{\"o}hten Produktion von Superoxidanionen sowie Wasserstoffperoxid in Wildtyp-Tieren. Diabetische MRP 1-/- -M{\"a}use hingegen zeigten keinen Anstieg der Produktion reaktiver Sauerstoffspezies. Erh{\"o}hte Glukosekonzentrationen f{\"u}hrten in vitro in humanen aortalen Endothelzellen ebenso zur erh{\"o}hten Superoxidanion-Produktion. In Zellen, in denen MRP 1 mittels siRNA herunterreguliert war, zeigte sich keine Erh{\"o}hung von Superoxidanionen. In Wildtyp-M{\"a}usen f{\"u}hrte Diabetes zu einer Verminderung des vaskul{\"a}ren GSH-Spiegels, wohingegen bei MRP 1-/- -Tieren keine Ver{\"a}nderung auftrat. Diese Daten weisen auf die wichtige Rolle von MRP 1 bei der unter hohen Glukosekonzentrationen auftretenden endothelialen Dysfunktion hin. MRP 1 stellt somit einen neuen Ansatzpunkt in der Behandlung der durch Diabetes ausgel{\"o}sten vaskul{\"a}ren Dysfunktion dar.},
  subject      = {Endothelial dysfunction},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Pfenning2014,
  author    = {Pfenning, Carolin},
  title     = {Untersuchungen zum genotoxischen Wirkmechanismus des Mykotoxins Patulin: Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber DNA-Basen unter dem Einfluss von Glutathion},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-109599},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Als Sekund{\"a}rmetabolit verschiedener Schimmelpilze geh{\"o}rt das Mykotoxin Patulin zu den als Kanzerogene diskutierten Lebensmittelinhaltsstoffen nat{\"u}rlichen Ursprungs und kommt vor allem in braunfaulen {\"A}pfeln und daraus verarbeiteten Lebensmitteln vor. Trotz zahlreicher in vitro- und in vivo-Studien zur Genotoxizit{\"a}t von Patulin, ist der Wirkmechanismus f{\"u}r das genotoxische Potential von Patulin weitgehend unbekannt. Um die direkte DNA-Reaktivit{\"a}t von Patulin als m{\"o}gliche genotoxische Wirkung zu betrachten, wurde im ersten Teil der Arbeit zun{\"a}chst die direkte Reaktion von Patulin mit DNA-Basen untersucht. Nach Inkubation von Patulin mit der DNA-Base Adenin wurden mittels (U)HPLC-Massenspektrometrie im Vollscan-Modus insgesamt f{\"u}nf Addukte von Patulin mit Adenin identifiziert. Anhand der Fragmentierungsmuster ohne und nach Methylierung freier Carboxyl- und Ketogruppen wurde f{\"u}r drei Patulin-Adenin-Addukte eine Ketohexans{\"a}ure-Derivat-Struktur des Patulin-R{\"u}ckgrates und die Bindung des Adenin-Molek{\"u}ls an C6 (C5) abgeleitet. Zus{\"a}tzlich wurden zwei Addukte identifiziert, welche die gleiche Patulin-Struktur aufwiesen, jedoch je ein Molek{\"u}l Adenin an C5 und C6 gebunden haben. Patulin reagierte folglich mit Adenin unter Bildung von Mono- und Diaddukten. In Gegenwart von einer zu Adenin {\"a}quimolarer Konzentrationen an Glutathion im Inkubationsansatz wurden mittels (U)HPLC-Massenspektrometrie im Vollscan-Modus die gleichen Patulin-Adenin-Addukte wie in Abwesenheit von Glutathion beschrieben beobachtet. Weiterhin wurden drei bisher unbekannte Glutathion-Patulin-Addukte identifiziert. Es handelte sich, abgeleitet von deren Fragmentierungsverhalten ohne und nach Methylierung, um C6-monosubstituierte Addukte mit Ketohexans{\"a}ure-Derivat-Struktur. In einem dieser Addukte lag das Glutathion-Molek{\"u}l linear gebunden vor, wohingegen in den beiden anderen Addukten die α-Aminogruppe des Glutamins{\"a}urerestes zudem an C1 oder C7 von Patulin verkn{\"u}pft war und es sich somit um 6,1- bzw. 6,7-cyclische Glutathion-Patulin-Addukte handelte. Interessanterweise, wurden sieben weitere Produktpeaks nur bei gleichzeitiger Anwesenheit beider Nukleophilkomponenten im Inkubationsansatz gebildet, was folglich auf gemischte Addukte aus Patulin, Glutathion und Adenin hinwies. Das Fragmentierunsmuster best{\"a}tigte die Anwesenheit von Adenin und Glutathion in der Adduktstruktur und zeigte zudem, dass die neuartigen Addukte Regioisomere mit Ketohexans{\"a}ure-Derivat-Struktur waren, die ein 6,7-cyclisch gebundenes Glutathion-Molek{\"u}l aufwiesen. Durch Methylierung der freien Carboxylgruppen innerhalb der Adduktstruktur und Analyse der Molek{\"u}l- und Fragmentionen wurde die Bindung des Adenin-Molek{\"u}ls lokalisiert. In zwei diastereomeren Adduktpaaren war das Adenin-Molek{\"u}l an C1 {\"u}ber eine Amidbindung gebunden. In geringerer Intensit{\"a}t wurden auch zwei diastereomere gemischte Glutathion-Patulin-Adenin-Addukte mit linearem Glutathion-Molek{\"u}l und C1-gebundenem Adenin-Molek{\"u}l identifiziert. Die Summenformeln aller postulierten Strukturen wurden mittels hochaufl{\"o}sender Massenspektrometrie best{\"a}tigt. Zudem wurde ein Reaktionsmechanismus f{\"u}r die Bildung der neuen (Glutathion-)Patulin(-Adenin)-Addukte hergeleitet. Die Bildung gemischter Glutathion-DNA-Basen-Addukte wurde bisher weder f{\"u}r Patulin noch f{\"u}r andere α,β-unges{\"a}ttigte Carbonyle beschrieben. Die Reaktion der Mischadduktbildung unterscheidet sich zudem mechanistisch von den Reaktionen, welche zur Bildung bereits bekannter Glutathion-DNA-Basen-Addukte von 1,2-Dihaloalkanen, sowie 1,2,3,4-Diepoxybutan f{\"u}hren. ...},
  subject      = {Patulin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kopec2008,
  author    = {Kopec, Susanne},
  title     = {Trimebutin, Adenosin, Glutathion und Aminos{\"a}uren - Beispiele f{\"u}r Reinheitsanalytik f{\"u}r das Europ{\"a}ische Arzneibuch},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26410},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Die Qualit{\"a}tskontrolle von pharmazeutisch verwendeten Substanzen ist eine Voraussetzung f{\"u}r die sichere Anwendung von Arzneimitteln. Sie ist eng mit der Bestimmung der Verunreinigungen einer Substanz im Rahmen der Reinheitsanalytik verkn{\"u}pft. Dabei spielt das Europ{\"a}ische Arzneibuch (Ph. Eur.) eine wichtige Rolle. Die in der vorliegenden Arbeit durchgef{\"u}hrten Untersuchungen zur Bestimmung des Verunreinigungsprofils waren auf die Neuerarbeitung oder {\"U}berarbeitung der im Ph. Eur. beschriebenen Pr{\"u}fungen auf „Verwandte Substanzen" ausgerichtet. Im Rahmen der Neuerarbeitung einer Monographie f{\"u}r Trimebutin und Trimebutin-Maleat wurde eine RP-HPLC-Methode entwickelt. Neben den bekannten Verunreinigungen war ein weiterer Peak nachweisbar, der N-Desmethyltrimebutin zugeordnet wurde. Die Trennung zwischen N-Desmethyltrimebutin und dem Hauptpeak sowie zwischen zwei bekannten Verunreinigungen ist kritisch. F{\"u}r beide Peakpaare wurden Systemeignungskriterien festgelegt. Zur Definition von Akzeptanzkriterien in den erarbeiteten Monographieentw{\"u}rfen wurden Chargen untersucht. Die Quantifizierung erfolgte {\"u}ber die „Externer-Standard"-Methode mit einer Verd{\"u}nnung der Untersuchungsl{\"o}sung als Referenz. Falls erforderlich, wurden die Korrekturfaktoren in die Berechnung des Gehaltes einbezogen. Die DC-Methode zur Pr{\"u}fung auf „Verwandte Substanzen" von Adenosin sollte gegen eine HPLC-Methode ausgetauscht werden. In {\"U}bereinstimmung mit Ergebnissen des EDQM-Labors haben die Untersuchungen best{\"a}tigt, dass mit einer Ionenpaar-HPLC-Methode die Anwesenheit von Inosin, Guanosin, Uridin und Adenin in Adenosin kontrolliert werden kann. Durch die Festlegung einer Aufl{\"o}sung > 1.5 zwischen Adenin und Inosin als Systemeignungskriterium werden nicht geeignete HPLC-S{\"a}ulen erkannt. Durch die DC-Pr{\"u}fung des Ph. Eur. k{\"o}nnen verschiedene Nucleotide nachgewiesen werden. Die vorgeschlagene HPLC-Methode wurde durch Einf{\"u}hrung eines Gradienten so ge{\"a}ndert, dass Nucleotide, Nucleoside und Adenin gleichzeitig nachgewiesen werden konnten. Die Analyse der Proben best{\"a}tigte die Ergebnisse der DC, dass kleine Mengen Adenosin-5'-monophosphat in den Chargen vorhanden waren. Eine CE-Methode zur Reinheitspr{\"u}fung von Glutathion wurde entsprechend der Kommentare zum in Pharmeuropa ver{\"o}ffentlichten Monographievorschlag {\"u}berarbeitet. Die kritischen Trennungen zwischen dem internen Standard und Cystein sowie zwischen L-\&\#947;-Glutamyl-L-cystein und dem Hauptpeak, die durch den Systemeignungstest {\"u}berpr{\"u}ft werden, waren durch den pH-Wert des Trennpuffers kontrollierbar. Glutathion zeigt beispielhaft, dass das Verunreinigungsprofil fermentativ gewonnener Produkte komplex ist und von den Herstellungs- und Aufreinigungsprozessen abh{\"a}ngt. Gleiches gilt f{\"u}r Aminos{\"a}uren, die vermehrt biotechnologisch gewonnen werden. In den Aminos{\"a}ure-Monographien ist zur Reinheitspr{\"u}fung eine DC auf „Ninhydrin-positive Substanzen" vorgeschrieben. Diese Methode ist auf den Nachweis anderer Aminos{\"a}uren, die durch unvollst{\"a}ndige Abtrennung bei der Extraktion aus Proteinhydrolysaten stammen k{\"o}nnen, ausgelegt. Die Analyse von Aminos{\"a}uren mittels CE nach Derivatisierung mit FMOC-Cl erm{\"o}glicht einen sensitiven und selektiven Nachweis anderer Aminos{\"a}uren. Durch den Einsatz von CBQCA als Derivatisierungsreagenz k{\"o}nnen auch Aminozucker und kleine Peptide erfasst werden. Mit beiden Methoden wurde das Verunreinigungsprofil von Histidin, Isoleucin, Phenylalanin und Serin bestimmt. W{\"a}hrend in den Phe- und Ser-Proben keine Verunreinigungen erfasst wurden, wurden in den Ile-Proben nach Derivatisierung mit FMOC-Cl andere Aminos{\"a}uren gefunden. Alle untersuchten Aminos{\"a}uren zeigten nach Derivatisierung mit CBQCA viele Verunreinigungen. Wegen Peak{\"u}berlagerungen konnten Aminos{\"a}uren mit dem verwendeten Trennpuffer (25 mM Boratpuffer pH 9.20; 25 mM SDS) nicht bestimmt werden. Durch eine Variation des Puffers (20 mM Tetraboratpuffer pH 9.3; 100 mM SDS) war es m{\"o}glich, die CBQCA-derivatisierten Aminos{\"a}uren zu trennen und zuzuordnen. Im Hinblick auf die Anwesenheit anderer Aminos{\"a}uren waren die Ergebnisse der beiden Verfahren vergleichbar. Insbesondere wurden in den Ile-, Phe- und Ser-Proben keine basischen Aminos{\"a}uren sowie Cystein gefunden. Deren FMOC-Derivate comigrierten mit einem Peak, der nach Strukturaufkl{\"a}rung mittels NMR-Spektroskopie als Nebenprodukt der Derivatisierungsreaktion mit FMOC-Cl identifiziert wurde. Als Verunreinigungen von biotechnologisch hergestellten Aminos{\"a}uren kommen organische S{\"a}uren in Frage. Durch eine RP-HPLC unter Zusatz von Heptafluorbutters{\"a}ure als Ionenpaarreagenz wurden Aminos{\"a}uren und organische S{\"a}uren getrennt. Die Detektion erfolgte mittels ELSD. Nach dem Hauptpeak wurden St{\"o}rsignale detektiert, weshalb sich die Anwendung der Methode zur Reinheitspr{\"u}fung als schwierig herausstellte. Die durchgef{\"u}hrten Experimente deuten darauf hin, dass der ELSD mit der großen Substanzmenge {\"u}berlastet ist und es zur Verschleppung von Substanz kommt.},
  subject      = {Europ{\"a}isches Arzneibuch},
  language  = {de}
}