@article{ZuernStrack2017, author = {Z{\"u}rn, Michael and Strack, Fritz}, title = {When More Is Better - Consumption Priming Decreases Responders' Rejections in the Ultimatum Game}, series = {Frontiers in Psychology}, volume = {8}, journal = {Frontiers in Psychology}, number = {2226}, issn = {1664-1078}, doi = {10.3389/fpsyg.2017.02226}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-189989}, year = {2017}, abstract = {During the past decades, economic theories of rational choice have been exposed to outcomes that were severe challenges to their claim of universal validity. For example, traditional theories cannot account for refusals to cooperate if cooperation would result in higher payoffs. A prominent illustration are responders' rejections of positive but unequal payoffs in the Ultimatum Game. To accommodate this anomaly in a rational framework one needs to assume both a preference for higher payoffs and a preference for equal payoffs. The current set of studies shows that the relative weight of these preference components depends on external conditions and that consumption priming may decrease responders' rejections of unequal payoffs. Specifically, we demonstrate that increasing the accessibility of consumption-related information accentuates the preference for higher payoffs. Furthermore, consumption priming increased responders' reaction times for unequal payoffs which suggests an increased conflict between both preference components. While these results may also be integrated into existing social preference models, we try to identify some basic psychological processes underlying economic decision making. Going beyond the Ultimatum Game, we propose that a distinction between comparative and deductive evaluations may provide a more general framework to account for various anomalies in behavioral economics.}, language = {en} } @article{ZopfFreyKienitzetal.2017, author = {Zopf, Kathrin and Frey, Kathrin R. and Kienitz, Tina and Ventz, Manfred and Bauer, Britta and Quinkler, Marcus}, title = {\(Bcl\)I polymorphism of the glucocorticoid receptor and adrenal crisis in primary adrenal insufficiency}, series = {Endocrine Connections}, volume = {6}, journal = {Endocrine Connections}, number = {8}, doi = {10.1530/EC-17-0269}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-173276}, pages = {685-691}, year = {2017}, abstract = {Context: Patients with primary adrenal insufficiency (PAI) or congenital adrenal hyperplasia (CAH) are at a high risk of adrenal crisis (AC). Glucocorticoid sensitivity is at least partially genetically determined by polymorphisms of the glucocorticoid receptor (GR). Objectives: To determine if a number of intercurrent illnesses and AC are associated with the GR gene polymorphism \(Bcl\)I in patients with PAI and CAH. Design and patients: This prospective, longitudinal study over 37.7 ± 10.1 months included 47 PAI and 25 CAH patients. During the study period, intercurrent illness episodes and AC were documented. Results: The study period covered 223 patient years in which 21 AC occurred (9.4 AC/100 pat years). There were no significant differences between \(Bcl\)I polymorphisms (CC (n=29), CG (n=34) and GG (n=9)) regarding BMI, hydrocortisone equivalent daily dose and blood pressure. We did not find a difference in the number of intercurrent illnesses/patient year among \(Bcl\)I polymorphisms (CC (1.5±1.4/pat year), CG (1.2±1.2/pat year) and GG (1.6±2.2/pat year)). The occurrence of AC was not significantly different among the homozygous (GG) genotype (32.5 AC/100 pat years), the CC genotype (6.7 AC/100 pat years) and the CG genotype (4.9 AC/100 pat years). Concomitant hypothyroidism was the highest in the GG genotype group (5/9), compared to others (CC (11/29) and CG (11/34)). Conclusions: Although sample sizes were relatively small and results should be interpreted with caution, this study suggests that the GR gene polymorphism \(Bcl\)I may not be associated with the frequencies of intercurrent illnesses and AC.}, language = {en} } @article{ZinnerBornSperlich2017, author = {Zinner, Christoph and Born, Dennis-Peter and Sperlich, Billy}, title = {Ischemic preconditioning does not alter performance in multidirectional high-intensity intermittent exercise}, series = {Frontiers in Physiology}, volume = {8}, journal = {Frontiers in Physiology}, doi = {10.3389/fphys.2017.01029}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159348}, pages = {1029}, year = {2017}, abstract = {Purpose: Research dealing with ischemic preconditioning (IPC) has primarily focused on variables associated to endurance performance with little research about the acute responses of IPC on repeated multidirectional running sprint performance. Here we aimed to investigate the effects of IPC of the arms and the legs on repeated running sprint performance with changes-of-direction (COD) movements. Methods: Thirteen moderately-to-well-trained team-sport athletes (7 males; 6 females; age: 24 ± 2 years, size: 175 ± 8 cm, body mass: 67.9 ± 8.1 kg) performed 16 × 30 m all-out sprints (15 s rest) with multidirectional COD movements on a Speedcourt\(^{©}\) with IPC (3 × 5 min) of the legs (IPC\(_{leg}\); 240 mm Hg) or of the arms (remote IPC: IPC\(_{remote}\); 180-190 mm Hg) 45 min before the sprints and a control trial (CON; 20 mm Hg). Results: The mean (±SD) time for the 16 × 30 m multidirectional COD sprints was similar between IPC\(_{leg}\) (Mean t: 16.0 ± 1.8 s), IPC\(_{remote}\) (16.2 ± 1.7 s), and CON (16.0 ± 1.6 s; p = 0.50). No statistical differences in oxygen uptake (mean difference: 0\%), heart rate (1.1\%) nor muscle oxygen saturation of the vastus lateralis (4.7\%) and biceps brachii (7.8\%) between the three conditions were evident (all p > 0.05). Conclusions: IPC (3 × 5 min) of the legs (220 mm Hg) or arms (180-190 mm Hg; remote IPC) applied 45 min before 16 × 30 m repeated multidirectional running sprint exercise does not improve sprint performance, oxygen uptake, heart rate nor muscle oxygen saturation of the vastus lateralis muscle when compared to a control trial.}, language = {en} } @phdthesis{Zimnol2017, author = {Zimnol, Anna}, title = {Relevance of angiotensin II type 1a receptor and NADPH oxidase for the formation of angiotensin II-mediated DNA damage}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-137469}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) reguliert den Blutdruck sowie den Elektrolyt- und Wasserhaushalt. Das aktive Peptid, Angiotensin II (AngII), f{\"u}hrt dabei zur Vasokonstriktion und in h{\"o}heren Konzentrationen zu Bluthochdruck. Hypertensive Patienten haben ein erh{\"o}htes Risiko an Krebs zu erkranken, vor allem an Nierenkrebs. Wir konnten bereits in vivo zeigen, dass AngII in der Lage ist, den Blutdruck zu steigern und dosisabh{\"a}ngig zu DNA-Sch{\"a}den {\"u}ber den Angiotensin II Typ 1-Rezeptor (AT1R) f{\"u}hrt. Ein stimuliertes RAAS kann ferner {\"u}ber die Aktivierung der NADPH-Oxidase, einer Hauptquelle der Generierung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) in der Zelle, zu oxidativem Stress f{\"u}hren. Zielsetzung dieser Arbeit war es zum einen, mit Hilfe von AT1a-Rezeptor-defizienten M{\"a}usen in vivo zu pr{\"u}fen, ob die Bildung von ROS, sowie die Bildung von DNA-Sch{\"a}den in der Niere und im Herzen unabh{\"a}ngig von einem erh{\"o}hten Blutdruck auftreten. Zum anderen sollte, ebenfalls in vivo, untersucht werden, ob eine oder beide von zwei untersuchten Isoformen der NADPH-Oxidase (Nox) f{\"u}r die Ausl{\"o}sung oxidativen Stresses in der Niere verantwortlich ist. Zun{\"a}chst wurden f{\"u}r den Versuch zur {\"U}berpr{\"u}fung der Abh{\"a}ngigkeit AngII-induzierter DNA-Sch{\"a}den vom Blutdruck m{\"a}nnliche C57BL/6-M{\"a}use und AT1a-Knockout (KO)-M{\"a}use mit osmotischen Minipumpen ausgestattet, die AngII in einer Konzentrationen von 600 ng/kg min {\"u}ber einen Zeitraum von 28 Tagen abgaben. Zus{\"a}tzlich wurde eine Gruppe von AngII-behandelten Wildtyp (WT)-M{\"a}usen mit dem AT1-Rezeptor-Blocker Candesartan (Cand) behandelt. W{\"a}hrend des Versuchszeitraumes fanden regelm{\"a}ßige, nicht-invasive Blutdruckmessungen an den wachen M{\"a}usen statt. In WT-M{\"a}usen induzierte AngII Bluthochdruck, verursachte erh{\"o}hte Albumin-Level im Urin und f{\"u}hrte zur Bildung von ROS in Niere und im Herzen. Außerdem traten in dieser Gruppe DNA-Sch{\"a}den in Form von Einzel- und Doppelstrangbr{\"u}chen auf. All diese Reaktionen auf AngII konnten jedoch durch gleichzeitige Behandlung mit Cand verhindert werden. AT1a-KO-M{\"a}use hatten, verglichen mit WT-Kontrollm{\"a}usen, einen signifikant niedrigeren Blutdruck und normale Albumin-Level im Urin. In AT1a-KO-M{\"a}usen, die mit AngII behandelt wurden, konnte kein Anstieg des systolischen Blutdrucks sowie kein Einfluss auf die Nierenfunktion gefunden werden. Jedoch f{\"u}hrte AngII in dieser Gruppe zu einer Steigerung von ROS in der Niere und im Herzen. Zus{\"a}tzlich wurden genomische Sch{\"a}den, vor allem in Form von Doppelstrangbr{\"u}chen signifikant in dieser Gruppe induziert. Auch wenn AT1a-KO-Tiere, unabh{\"a}ngig von einer AngII-Infusion, keine eingeschr{\"a}nkte Nierenfunktion zeigten, so wiesen sie erhebliche histopathologische Sch{\"a}den im Hinblick auf die Glomeruli und das Tubulussystem auf. Diese Art von Sch{\"a}den deuten auf eine besondere Bedeutung des AT1aR im Hinblick auf die embryonale Entwicklung der Niere hin. Zusammenfassend beweisen die Ergebnisse dieses Experiments eindeutig, dass eine AngII-induzierte ROS-Produktion und die Induktion von DNA-Sch{\"a}den unabh{\"a}ngig von einem erh{\"o}hten Blutdruck auftreten. Da in der AngII-behandelten AT1a-KO-Gruppe eine signifikant h{\"o}here Expression des AT1b-Rezeptors zu finden war und die Blockade von beiden Rezeptorsubtypen mit Cand zu einer Verhinderung der sch{\"a}dlichen Effekte durch AngII f{\"u}hrte, scheint der AT1bR im Falle einer AT1aR-Defizienz f{\"u}r die Entstehung der Sch{\"a}den zust{\"a}ndig zu sein. Ziel des zweiten Experimentes war es, den Beitrag der Nox2 und Nox4 zum oxidativen DNA-Schaden in vivo zu untersuchen. Hierf{\"u}r wurden m{\"a}nnliche C57BL/6-M{\"a}use und Nox2- oder Nox4-defiziente M{\"a}use mit osmotischen Minipumpen ausgestattet, die AngII in einer Konzentration von 600 ng/kg min {\"u}ber einen Zeitraum von 28 Tagen abgaben. Im WT-Stamm und in beiden Nox-defizienten St{\"a}mmen induzierte AngII Bluthochdruck, verursachte erh{\"o}hte Albumin-Level im Urin und f{\"u}hrte zur Bildung von ROS in der Niere. Außerdem waren in allen AngII-behandelten Gruppen genomische Sch{\"a}den, vor allem in Form von Doppelstrangbr{\"u}chen, erh{\"o}ht. Auch in Abwesenheit von AngII wiesen Nox2- und Nox4-defiziente M{\"a}use mehr Doppelstrangbr{\"u}che im Vergleich zu WT-Kontrollm{\"a}usen auf. Interessanterweise kompensieren allerdings weder Nox2 noch Nox4 das Fehlen der jeweils anderen Isoform auf RNA-Basis. Aufgrund dieser Ergebnisse schließen wir, dass bislang keine Isoform alleine f{\"u}r die Generierung von oxidativen DNA-Sch{\"a}den in der Niere verantwortlich gemacht werden kann und dass eine Beteiligung einer weiteren Nox-Isoform sehr wahrscheinlich ist. M{\"o}glicherweise k{\"o}nnten aber auch andere ROS-generierende Enzyme, wie Xanthinoxidase oder Stickoxidsynthase involviert sein. Da genomische Sch{\"a}den in Nieren von Nox2- und Nox4-defizienten M{\"a}usen in Abwesenheit von AngII gegen{\"u}ber den Sch{\"a}den in WT-Kontrollm{\"a}usen erh{\"o}ht waren, k{\"o}nnten die beiden Isoformen auch eine sch{\"u}tzende Funktion im Bereich von Nierenkrankheiten {\"u}bernehmen. Da dies aber bislang nur f{\"u}r Nox4 beschrieben ist, ist es wahrscheinlicher, dass das Fehlen von einer der beiden Isoformen eher einen Einfluss auf die Embryonalentwicklung hat. Um dies jedoch abschließend zu kl{\"a}ren w{\"a}re es sinnvoll mit induzierbaren Knockout-Modellen zu arbeiten, bei denen m{\"o}gliche entwicklungsbedingte Effekte minimiert werden k{\"o}nnen.}, subject = {Angiotensin II}, language = {de} } @article{ZimmermannSubotaBatrametal.2017, author = {Zimmermann, Henriette and Subota, Ines and Batram, Christopher and Kramer, Susanne and Janzen, Christian J. and Jones, Nicola G. and Engstler, Markus}, title = {A quorum sensing-independent path to stumpy development in Trypanosoma brucei}, series = {PLoS Pathogens}, volume = {13}, journal = {PLoS Pathogens}, number = {4}, doi = {10.1371/journal.ppat.1006324}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-158230}, pages = {e1006324}, year = {2017}, abstract = {For persistent infections of the mammalian host, African trypanosomes limit their population size by quorum sensing of the parasite-excreted stumpy induction factor (SIF), which induces development to the tsetse-infective stumpy stage. We found that besides this cell density-dependent mechanism, there exists a second path to the stumpy stage that is linked to antigenic variation, the main instrument of parasite virulence. The expression of a second variant surface glycoprotein (VSG) leads to transcriptional attenuation of the VSG expression site (ES) and immediate development to tsetse fly infective stumpy parasites. This path is independent of SIF and solely controlled by the transcriptional status of the ES. In pleomorphic trypanosomes varying degrees of ES-attenuation result in phenotypic plasticity. While full ES-attenuation causes irreversible stumpy development, milder attenuation may open a time window for rescuing an unsuccessful antigenic switch, a scenario that so far has not been considered as important for parasite survival.}, language = {en} } @phdthesis{Ziegler2017, author = {Ziegler, Wiebke}, title = {Untersuchungen zur H{\"a}ufigkeit und zum Wandel des dermatomykologischen Erregerspektrums der Tinea capitis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-154246}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die retrospektive Datenerhebung der von Patienten mit Tinea capitis, die zwischen 1990 und 2014 in der dermatologischen Abteilung behandelt bzw. im mykologischen Labor der Universit{\"a}tsklinik W{\"u}rzburg diagnostiziert wurden. Zun{\"a}chst wurden Daten (Geburtsdatum, Alter, Geschlecht, eingesendetes Material, Erreger und eventuelle weitere Pilzerkrankungen) mit Hilfe der Laborb{\"u}cher ab dem Jahr 1990 gewonnen. Insgesamt wurden 150 diagnostizierte Patientenf{\"a}lle erfasst. Zus{\"a}tzlich wurden alle aus den Laborb{\"u}chern identifizierten F{\"a}lle ab dem Jahr 2002 (n=55) mit den vorhandenen, digitalen Karteikarten im SAP abgeglichen und standardisierte Parameter erfasst (Herkunft, Vorerkrankungen, Medikamentenanamnese, Raucheranamnese, Alkoholanamnese, Diagnose, Therapie, Krankheitsverlauf). Die statistische Datenverarbeitung erfolgte mit dem Programm IBM SPSS Statistics 23 f{\"u}r Mac. Zus{\"a}tzlich wurden die Daten anhand der Zeitr{\"a}ume von 01/1990- 6/2002 und 07/2002- 12/2014 miteinander verglichen. Der Anteil an Tinea capitis in Bezug zu allen kulturell nachgewiesenen Dermatomykosen wie Tinea pedum et unguium pedum, Tinea corporis, Tinea faceii, Tinea barbae und Tinea manum lag bei lediglich 3,4\%. Die Patienten waren durchschnittlich 12 Jahre alt. Die Altersspanne erstreckte sich zwischen 0 und 78 Jahren. Auffallend ist der deutlich geringere Median von 6 Jahren und der ebenso niedrigere Wert der 75. Perzentile von 10,25 Jahren. Der Durchschnittswert von 12 Jahren ist also ein, durch Patienten mit einem hohen Alter, t{\"a}uschender Wert. Die Erkrankung dominiert in der Altersgruppe der 0- bis 5-j{\"a}hrigen Kinder, mit einem deutlichen Peak bei den 3-J{\"a}hrigen. Die zunehmende Betreuung von Kleinkindern in Gemeinschaftseinrichtungen ist als m{\"o}gliche Infektionsquelle zu diskutieren. Daher sollten allgemein verbindliche Regelungen zur Isolation von Kindern mit einer durch anthropophile Dermatophyten verursachten Tinea capitis erstellt werden. Der Anteil der Erwachsenen (ab 18 Jahre) liegt bei ungew{\"o}hnlich hohen 16\%, da Tinea capitis {\"u}blicherweise als p{\"a}diatrische Mykose bekannt ist. Die klinische Manifestation einer Tinea capitis ist oft polymorph und atypisch, so dass auch im adulten Alter bei einer vorhandenen Symptomatik am Kapillitium als Differentialdiagnose eine Dermatophytose in Betracht gezogen und ggf. entsprechende Diagnostik veranlasst werden sollte. Mit dementsprechenden 84\% der Patienten unter 18 Jahren hat die Tinea capitis auch in dieser Untersuchung eine bedeutende Pr{\"a}senz im p{\"a}diatrischen Patientengut. Daher sollte bei Ver{\"a}nderungen am Kapillitium eine Tinea capitis als Differentialdiagnose in Betracht gezogen werden. Die Geschlechterverteilung zeigt eine signifikante Tendenz zum m{\"a}nnlichen Geschlecht mit 61,3\% (n=92). Zwischen 01/1990 und 06/2002 war der bevorzugte Befall m{\"a}nnlicher Patienten ausgepr{\"a}gter als im nachfolgenden Zeitraum. Geschlechtsspezifische Gewohnheiten wie die Aus{\"u}bung verschiedener Sportarten k{\"o}nnten urs{\"a}chlich sein. So ist der T. tonsurans, der wegen seiner {\"U}bertragungswege auch als „Ringerpilz" bezeichnet wird, in der Altersgruppe der 11- bis 17-j{\"a}hrigen Patienten am h{\"a}ufigsten nachgewiesene Erreger. Das weibliche Geschlecht war in dieser Altersgruppe deutlich unterrepr{\"a}sentiert. Das Erregerspektrum hat sich im zeitlichen Verlauf von 01/1990 bis 12/2014 mit einer zunehmenden Diversit{\"a}t gezeigt. F{\"u}hrender Erreger im gesamten Zeitraum ist der zoophile Microsporum canis (38,7\%). F{\"u}r eine erfolgreiche Therapie hat die interdisziplin{\"a}re Zusammenarbeit zwischen Dermatologen und Veterin{\"a}rmedizinern einen hohen Stellenwert. Insgesamt haben die zoophilen Dermatophyten einen Anteil von 55,3 \%. Beachtenswert ist T. tonsurans als zweith{\"a}ufigster Erreger (24\%). Zusammen mit T. rubrum bedingt T. tonsurans den Hauptteil der betr{\"a}chtlichen Prozentzahl der anthropophilen Dermatophyten einer Tinea capitis (44\%). Zur Kontrolle einer anthropophilen Tinea capitis ist bei geringer klinischer Symptomatik eine mykologische Diagnostik aller Familienangeh{\"o}rigen indiziert. Um Reinfektionen zu meiden, sollte die Therapie der erkrankten Familienangeh{\"o}rigen simultan erfolgen. Im Erwachsenenalter trat T. rubrum als h{\"a}ufigster Erreger der Tinea capitis auf. Geophile Erreger sind nur selten Ursache einer Tinea capitis; entsprechend konnte nur ein einziges Mal M. gypseum isoliert werden. Die fr{\"u}hzeitige Diagnose und eine geeignete, „spezies-spezifische" Therapie hilft Ausbr{\"u}che zu vermeiden. Anhand der aktuellen Fl{\"u}chtlingswelle aus Afrika und Asien nach Europa ist eine epidemiologische Ver{\"a}nderung des Erregerspektrums der Tinea capitis zu erwarten. Ein Screening, auch um andere infekti{\"o}se, mykologische Erkrankungen auszuschließen oder ggf. rechtzeitig zu therapieren, ist angeraten, um eine Infektion des Umfeldes zu vermeiden.}, subject = {Erbgrind}, language = {de} } @article{ZieglerWeissSchmittetal.2017, author = {Ziegler, Sabrina and Weiss, Esther and Schmitt, Anna-Lena and Schlegel, Jan and Burgert, Anne and Terpitz, Ulrich and Sauer, Markus and Moretta, Lorenzo and Sivori, Simona and Leonhardt, Ines and Kurzai, Oliver and Einsele, Hermann and Loeffler, Juergen}, title = {CD56 Is a Pathogen Recognition Receptor on Human Natural Killer Cells}, series = {Scientific Reports}, volume = {7}, journal = {Scientific Reports}, number = {6138}, doi = {10.1038/s41598-017-06238-4}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170637}, year = {2017}, abstract = {Aspergillus (A.) fumigatus is an opportunistic fungal mold inducing invasive aspergillosis (IA) in immunocompromised patients. Although antifungal activity of human natural killer (NK) cells was shown in previous studies, the underlying cellular mechanisms and pathogen recognition receptors (PRRs) are still unknown. Using flow cytometry we were able to show that the fluorescence positivity of the surface receptor CD56 significantly decreased upon fungal contact. To visualize the interaction site of NK cells and A. fumigatus we used SEM, CLSM and dSTORM techniques, which clearly demonstrated that NK cells directly interact with A. fumigatus via CD56 and that CD56 is re-organized and accumulated at this interaction site time-dependently. The inhibition of the cytoskeleton showed that the receptor re-organization was an active process dependent on actin re-arrangements. Furthermore, we could show that CD56 plays a role in the fungus mediated NK cell activation, since blocking of CD56 surface receptor reduced fungal mediated NK cell activation and reduced cytokine secretion. These results confirmed the direct interaction of NK cells and A. fumigatus, leading to the conclusion that CD56 is a pathogen recognition receptor. These findings give new insights into the functional role of CD56 in the pathogen recognition during the innate immune response.}, language = {en} } @phdthesis{Ziegler2017, author = {Ziegler, Georg Christoph}, title = {Die SLC2A3-Genduplikation als Kandidatengenvariante der Aufmerksamkeitsdefizit/-Hyperaktivit{\"a}tsst{\"o}rung - molekularbiologische und neurale Korrelate}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-154185}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Diese Arbeit widmet sich der Untersuchung einer Kopienzahlvariante (CNV) im Erbgut, die zu einer genomischen Duplikation des SLC2A3-Gens f{\"u}hrt. Die Auswirkungen der SLC2A3- Duplikation wurden im Zellkulturmodell und durch bildgebende Verfahren untersucht. F{\"u}r die SLC2A3-Duplikation konnte eine populationsspezifische Assoziation mit ADHS gezeigt werden (Merker et al. 2017). SLC2A3 kodiert f{\"u}r den neuronalen Glukosetransporter GLUT3, der u.a. Prozesse der Neurotransmitterfreisetzung und Synaptogenese vermittelt und daher wichtig f{\"u}r die Hirnreifung ist. M{\"o}gliche Endpunkte f{\"u}r Endoph{\"a}notypen, die auf einem alterierten Glukosemetabolismus basieren, sind dysfunktionale Hungerregulationsmechanismen ebenso wie eine ver{\"a}nderte neurale Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber emotionalen Stimuli und Belohnungsreizen. In zwei peripheren Zellmodellen konnte gezeigt werden, dass die SLC2A3-Duplikation Gen-Dosis-abh{\"a}ngig zu einer Steigerung der basalen SLC2A3-mRNA Expression f{\"u}hrt. Ein Expressionsunterschied auf Proteinebene konnte jedoch nicht gefunden werden. Metabolischer Zellstress durch Aushungern der Zellkulturen und eine niedrige Glukosekonzentration im Zellkulturmedium f{\"u}hrten zu einer signifikanten Erh{\"o}hung des schon unter basalen Bedingungen vorhandenen SLC2A3-Expressionsunterschiedes zwischen Duplikations- und Kontrollzelllinien. Dies deutet darauf hin, dass die SLC2A3-Duplikation bei verminderter zellul{\"a}rer Energiezufuhr zu einer {\"U}berkompensation der Glukoseaufnahme f{\"u}hrt. In einer fMRT-Untersuchung wurden erwachsene ADHS-Patienten mit SLC2A3- Duplikation mit ADHS-Patienten und gesunden Kontrollen mit jeweils 2 Genkopien hinsichtlich ereigniskorrelierter neuraler Aktivit{\"a}t als Antwort auf emotionale Stimuli und Essensreize verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass die SLC2A3-Duplikation zu einer ver{\"a}nderten Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber hochkalorischen Essensreizen f{\"u}hrt, was sich in einem durch maschinelles Lernen identifizierten multivariaten neuralen Antwortmuster und einer relativen Untersch{\"a}tzung des Kaloriengehaltes hochkalorischer Nahrung zeigt. Bei der univariaten Gesamthirn-Analyse der Bilddaten wurden keine signifikanten Gruppenunterschiede gefunden, was darauf hinweist, dass unter den gew{\"a}hlten Versuchsbedingungen keine fokal umschriebenen Gruppenunterschiede der Hirnaktivierung bestehen. Diese Arbeit zeigt, dass die SLC2A3-Duplikation zu einer Erh{\"o}hung der SLC2A3- Genexpression mit bisher unbekannten Auswirkungen auf nachgeschaltete Stoffwechselwege und zu einem komplex ver{\"a}nderten neuralen Antwortmuster f{\"u}hrt, das durch einen linearen Zusammenhang nicht zu beschreiben ist. Weitere Untersuchungen auf Zellebene und eine Erweiterung der bildgebenden Verfahren k{\"o}nnten zu einer besseren Einordnung der SLC2A3- Duplikation bez{\"u}glich ihres Anteils an der endoph{\"a}notypischen Varianz der ADHS f{\"u}hren.}, subject = {Aufmerksamkeitsdefizit-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{Zhi2017, author = {Zhi, Yingjun}, title = {Immunhistochemische Analyse der Antik{\"o}rper PAT-SM6 und PAT-LM1 auf Kolonkarzinomen und deren Metastasen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-150456}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Das kolorektale Karzinom stellt die dritth{\"a}ufigste Tumorerkrankung weltweit dar. Die Risikofaktoren sind vielseitig und werden in exogene und endogene Faktoren eingeteilt. Eine wichtige Pr{\"a}ventionsmaßnahme von Kolonkarzinom ist die komplette endoskopische Koloskopie, die ab dem 55. Lebensjahr empfohlen wird. Der Goldstandard zur Behandlung von Kolonkarzinom ist nach wie vor die chirurgische Tumorresektion mit mikroskopisch nachgewiesener Tumorfreiheit. Eine chirurgische Sanierung der Fernmetastasen, welche am h{\"a}ufigsten in der Leber vorkommen, ist bei betroffenen Patienten anzustreben. Eine adjuvante Chemotherapie wird je nach UICC-Stadium des Tumors durchgef{\"u}hrt. Im Gegensatz zur Behandlung einiger maligner Tumorerkrankungen ist der Einsatz von Antik{\"o}rpern noch kein fester Bestandteil der Therapie von Kolonkarzinomen. In dieser Arbeit wurde Untersuchungsmaterial von 41 Patienten mit Kolonkarzinom, die am Universit{\"a}tsklinikum W{\"u}rzburg in den Jahren 1997 bis 2012 behandelt wurden, analysiert. Dabei wurden Paraffinschnitte vom Prim{\"a}rtumor, regionalen Lymphknotenmetastasen und Lebermetastasen der einzelnen Patienten mit 2 verschiedenen monoklonalen IgM-Antik{\"o}rpern, PAT-SM6 und PAT-LM1, gef{\"a}rbt und mikroskopisch untersucht. Der Antik{\"o}rper PAT-SM6 wurde aus einem an einem Magenkarzinom erkrankten Patienten isoliert und bindet an eine Isotyp-Form des 'Glucose-Regulated' Protein (GRP)-78PAT-SM6. Als Zielstruktur des PAT-LM1 Antik{\"o}rpers wurde eine tumorspezifische Form von NONO (Non-POU domain-containing octamer-binding protein) identifiziert (NONOPAT-LM1). F{\"u}r beide Rezeptor-Isoformen wurde nachgewiesen, dass sie nur auf malignen epithelialen Zellen, nicht aber auf gesunden Zellen exprimiert werden. Anhand dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass PAT-SM6 die Tumorzellen der Lebermetastasen st{\"a}rker anf{\"a}rbte als Zellen des Prim{\"a}rtumors. F{\"u}r die PAT-LM1 Antik{\"o}rperf{\"a}rbung wurde ein {\"a}hnliches Resultat erzielt. In Bezug auf das Lebensalter der Patienten wiesen die Tumorzellen von {\"a}lteren Patienten (ab dem 65. Lebensjahr) eine st{\"a}rkere Antik{\"o}rperbindung durch PAT-SM6 und PAT-LM1 auf. Interessant war auch die Feststellung, dass die Tumorzellen der Lebermetastasen von verstorbenen Patienten durch PAT-LM1 st{\"a}rker gef{\"a}rbt waren als die von zum Untersuchungszeitpunkt noch lebenden Patienten. Die Bindungsunterschiede zwischen PAT-SM6 und PAT-LM1 k{\"o}nnten neue diagnostische und therapeutische M{\"o}glichkeiten bei Kolonkarzinomen bieten und somit zuk{\"u}nftig eine individuelle Tumortherapie erm{\"o}glichen.}, subject = {PAT-SM6}, language = {de} } @article{ZellerHeidemeierGrigoleitetal.2017, author = {Zeller, Daniel and Heidemeier, Anke and Grigoleit, G{\"o}tz Ulrich and M{\"u}llges, Wolfgang}, title = {Case report: subacute tetraplegia in an immunocompromised patient}, series = {BMC Neurology}, volume = {17}, journal = {BMC Neurology}, number = {31}, doi = {10.1186/s12883-017-0814-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-157576}, year = {2017}, abstract = {Background: Clinical reasoning in Neurology is based on general associations which help to deduce the site of the lesion. However, even "golden principles" may occasionally be deceptive. Here, we describe the case of subacute flaccid tetraparesis due to motor cortical lesions. To our knowledge, this is the first report to include an impressive illustration of nearly symmetric motor cortical involvement of encephalitis on brain MRI. Case presentation: A 51 year old immunocompromized man developed a high-grade pure motor flaccid tetraparesis over few days. Based on clinical presentation, critical illness polyneuromyopathy was suspected. However, brain MRI revealed symmetrical hyperintensities strictly limited to the subcortical precentral gyrus. An encephalitis, possibly due to CMV infection, turned out to be the most likely cause. Conclusion: While recognition of basic clinical patterns is indispensable in neurological reasoning, awareness of central conditions mimicking peripheral nervous disease may be crucial to detect unsuspected, potentially treatable conditions.}, language = {en} } @article{ZappFischerDeuschle2017, author = {Zapp, Angela Alexandra and Fischer, Eva Caroline and Deuschle, Michael}, title = {The effect of agomelatine and melatonin on sleep-related eating: a case report}, series = {Journal of Medical Case Reports}, volume = {11}, journal = {Journal of Medical Case Reports}, number = {275}, doi = {10.1186/s13256-017-1438-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-157805}, year = {2017}, abstract = {Background: Sleep-related eating may occur in the context of mental illness, sleep disorders, or psychopharmacological treatment. Frequently, sleep-related eating leads to severe weight gain and, so far, there are no treatment options for the condition. Case presentation: We report the case of a 54-year-old white woman with depression, panic disorder, and sleep apnea under treatment with various antidepressants who developed severe sleep-related eating. Her sleep-related eating completely vanished after addition of agomelatine, it reoccurred after cessation of agomelatine, and vanished again after her re-exposure to another melatonergic drug, extended melatonin. Conclusions: This case suggests that melatonergic drugs lead to relief from sleep-related eating, even when the condition occurs in the context of physical and mental disorders as well as psychopharmacological treatment.}, language = {en} } @phdthesis{YazdaniRashvanlouei2017, author = {Yazdani Rashvanlouei, Kourosh}, title = {Developing a Framework for International Projects of ERP Implementation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-154000}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Enterprise Systeme werden immer mehr von Bedeutung, was sie in die Mitte der Aufmerksamkeit und der Ber{\"u}cksichtigung durch Organisationen in verschiedensten Formen r{\"u}ckt - seien es Unternehmen oder Industrien von riesigen {\"o}ffentlichen oder privaten Organisationen bis hin zu mittleren und kleinen Dienstleistungsunternehmen. Diese Systeme verbessern sich st{\"a}ndig, sowohl funktionell, als auch technologisch und sie sind unumg{\"a}nglich f{\"u}r Unternehmen, um ihre Produktivit{\"a}t zu vergr{\"o}ßern und um in dem nationalen und globalen Wettbewerb mitzuhalten. Da lokale Softwarel{\"o}sungen die Bedingungen, speziell von großen Betrieben, funktionell und technologisch nicht erf{\"u}llen konnten und da riesige globale Softwarehersteller, wie SAP, Oracle und Microsoft ihre L{\"o}sungen rapide verbessern und sie ihren Markt immer mehr {\"u}ber den Globus expandieren, nimmt die Nachfrage f{\"u}r diese globalen Marken und deren nahezu einwandfreien Softwarel{\"o}sungen t{\"a}glich zu. Die Zustimmung f{\"u}r internationale ERP Unternehmensberatungsanwendungen nimmt deswegen exponentiell zu, w{\"a}hrend die Forschung der beeinflussenden Faktoren und des Fachwissens wenig verbreitet ist. Deswegen ist es so dringlich, dieses Gebiet zu erforschen. Das schlussendliche f{\"u}nf-in-f{\"u}nf Framework dieser Studie sammelt zum ersten Mal in der Geschichte alle historisch erw{\"a}hnten, kritischen Erfolgsfaktoren und Projektaktivit{\"a}ten. Diese wurden in f{\"u}nf Phasen unterteilt und nach den f{\"u}nf Schwerpunkten der internationalen ERP Projektdurchf{\"u}hrung kategorisiert. Dieses Framework bietet einen {\"U}berblick und bildet einen umfassenden Fahrplan f{\"u}r solche Projekte.}, subject = {ERP}, language = {en} } @phdthesis{WuertembergerPietsch2017, author = {W{\"u}rtemberger-Pietsch, Sabrina}, title = {Anionic and Neutral Lewis-Base Adducts of Diboron(4) Compounds}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-136321}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Anionic Adducts Sp2-sp3 tetraalkoxy diboron compounds have gained attention due to the development of new, synthetically useful catalytic reactions either with or without transition-metals. Lewis-base adducts of the diboron(4) compounds were suggested as possible intermediates in Cu catalyzed borylation reactions some time ago. However, intermolecular adducts of tetraalkoxy diboron compounds have not been studied yet in great detail. In preliminary studies, we have synthesized a series of anionic sp2-sp3 adducts of B2pin2 with alkoxy-groups (L = [OMe]-, [OtBu]-), a phenoxy-group (L = [4-tBuC6H4O]-) and fluoride (L = [F]-, with [nBu4N]+ as the counter ion) as Lewis-bases. Neutral Adducts Since their isolation and characterization, applications of N-heterocyclic carbenes (NHCs) and related molecules, e.g., cyclic alkylaminocarbenes (CAACs) and acyclic diaminocarbenes (aDCs), have grown rapidly. Their use as ligands in homogeneous catalysis and directly in organocatalysis, including recently developed borylation reactions, is now well established. Recently, several examples of ring expansion reactions (RER) involving NHCs were reported to take place at elevated temperatures, involving Be, B, and Si. Furthermore, preliminary studies in the group of Marder et al. showed the presence of neutral sp2-sp3 diboron compounds with B2pin2 and the NHC Cy2Im. In this work, we focused on the synthesis and characterization of further neutral sp2-sp3 as well as sp3-sp3 diboron adducts with B2cat2 and B2neop2 and different NHCs. Whereas the mono-NHC adduct is stable for several hours at temperatures up to 60 °C, the bis-NHC adducts undergo thermally induced rearrangement to form the ring expanded products compound 26 and 27. B2neop2 is much more reactive than B2cat2 giving ring expanded product 29 at room temperature in quantitative yields, demonstrating that NHC ring expansion and B-B bond cleavage can be very facile processes. Whereas the mono-NHC adduct is stable for several hours at temperatures up to 60 °C, the bis-NHC adducts undergo thermally induced rearrangement to form the ring expanded products compound 26 and 27. B2neop2 is much more reactive than B2cat2 giving ring expanded product 29 at room temperature in quantitative yields, demonstrating that NHC ring expansion and B-B bond cleavage can be very facile processes.}, subject = {Addukt}, language = {en} } @article{WylerMenegattiFrankeetal.2017, author = {Wyler, Emanuel and Menegatti, Jennifer and Franke, Vedran and Kocks, Christine and Boltengagen, Anastasiya and Hennig, Thomas and Theil, Kathrin and Rutkowski, Andrzej and Ferrai, Carmelo and Baer, Laura and Kermas, Lisa and Friedel, Caroline and Rajewsky, Nikolaus and Akalin, Altuna and D{\"o}lken, Lars and Gr{\"a}sser, Friedrich and Landthaler, Markus}, title = {Widespread activation of antisense transcription of the host genome during herpes simplex virus 1 infection}, series = {Genome Biology}, volume = {18}, journal = {Genome Biology}, doi = {10.1186/s13059-017-1329-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-173381}, year = {2017}, abstract = {Background Herpesviruses can infect a wide range of animal species. Herpes simplex virus 1 (HSV-1) is one of the eight herpesviruses that can infect humans and is prevalent worldwide. Herpesviruses have evolved multiple ways to adapt the infected cells to their needs, but knowledge about these transcriptional and post-transcriptional modifications is sparse. Results Here, we show that HSV-1 induces the expression of about 1000 antisense transcripts from the human host cell genome. A subset of these is also activated by the closely related varicella zoster virus. Antisense transcripts originate either at gene promoters or within the gene body, and they show different susceptibility to the inhibition of early and immediate early viral gene expression. Overexpression of the major viral transcription factor ICP4 is sufficient to turn on a subset of antisense transcripts. Histone marks around transcription start sites of HSV-1-induced and constitutively transcribed antisense transcripts are highly similar, indicating that the genetic loci are already poised to transcribe these novel RNAs. Furthermore, an antisense transcript overlapping with the BBC3 gene (also known as PUMA) transcriptionally silences this potent inducer of apoptosis in cis. Conclusions We show for the first time that a virus induces widespread antisense transcription of the host cell genome. We provide evidence that HSV-1 uses this to downregulate a strong inducer of apoptosis. Our findings open new perspectives on global and specific alterations of host cell transcription by viruses.}, language = {en} } @article{WurdackLundtKlaasetal.2017, author = {Wurdack, Matthias and Lundt, Nils and Klaas, Martin and Baumann, Vasilij and Kavokin, Alexey V. and H{\"o}fling, Sven and Schneider, Christian}, title = {Observation of hybrid Tamm-plasmon exciton-polaritons with GaAs quantum wells and a MoSe\(_{2}\) monolayer}, series = {Nature Communications}, volume = {8}, journal = {Nature Communications}, number = {259}, doi = {10.1038/s41467-017-00155-w}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170480}, year = {2017}, abstract = {Strong light matter coupling between excitons and microcavity photons, as described in the framework of cavity quantum electrodynamics, leads to the hybridization of light and matter excitations. The regime of collective strong coupling arises, when various excitations from different host media are strongly coupled to the same optical resonance. This leads to a well-controllable admixture of various matter components in three hybrid polariton modes. Here, we study a cavity device with four embedded GaAs quantum wells hosting excitons that are spectrally matched to the A-valley exciton resonance of a MoSe\(_{2}\) monolayer. The formation of hybrid polariton modes is evidenced in momentum resolved photoluminescence and reflectivity studies. We describe the energy and k-vector distribution of exciton-polaritons along the hybrid modes by a thermodynamic model, which yields a very good agreement with the experiment.}, language = {en} } @article{WuPonsGoudetetal.2017, author = {Wu, Yu and Pons, Val{\´e}rie and Goudet, Am{\´e}lie and Panigai, Laetitia and Fischer, Annette and Herweg, Jo-Ana and Kali, Sabrina and Davey, Robert A. and Laporte, J{\´e}r{\^o}me and Bouclier, C{\´e}line and Yousfi, Rahima and Aubenque, C{\´e}line and Merer, Goulven and Gobbo, Emilie and Lopez, Roman and Gillet, Cynthia and Cojean, Sandrine and Popoff, Michel R. and Clayette, Pascal and Le Grand, Roger and Boulogne, Claire and Tordo, No{\"e}l and Lemichez, Emmanuel and Loiseau, Philippe M. and Rudel, Thomas and Sauvaire, Didier and Cintrat, Jean-Christophe and Gillet, Daniel and Barbier, Julien}, title = {ABMA, a small molecule that inhibits intracellular toxins and pathogens by interfering with late endosomal compartments}, series = {Scientific Reports}, volume = {7}, journal = {Scientific Reports}, doi = {10.1038/s41598-017-15466-7}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-173170}, year = {2017}, abstract = {Intracellular pathogenic microorganisms and toxins exploit host cell mechanisms to enter, exert their deleterious effects as well as hijack host nutrition for their development. A potential approach to treat multiple pathogen infections and that should not induce drug resistance is the use of small molecules that target host components. We identifed the compound 1-adamantyl (5-bromo-2-methoxybenzyl) amine (ABMA) from a cell-based high throughput screening for its capacity to protect human cells and mice against ricin toxin without toxicity. This compound efciently protects cells against various toxins and pathogens including viruses, intracellular bacteria and parasite. ABMA provokes Rab7-positive late endosomal compartment accumulation in mammalian cells without affecting other organelles (early endosomes, lysosomes, the Golgi apparatus, the endoplasmic reticulum or the nucleus). As the mechanism of action of ABMA is restricted to host-endosomal compartments, it reduces cell infection by pathogens that depend on this pathway to invade cells. ABMA may represent a novel class of broad-spectrum compounds with therapeutic potential against diverse severe infectious diseases.}, language = {en} } @article{WolterHanselmannPattschulletal.2017, author = {Wolter, Patrick and Hanselmann, Steffen and Pattschull, Grit and Schruf, Eva and Gaubatz, Stefan}, title = {Central spindle proteins and mitotic kinesins are direct transcriptional targets of MuvB, B-MYB and FOXM1 in breast cancer cell lines and are potential targets for therapy}, series = {Oncotarget}, volume = {8}, journal = {Oncotarget}, number = {7}, doi = {10.18632/oncotarget.14466}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-171851}, pages = {11160-11172}, year = {2017}, abstract = {The MuvB multiprotein complex, together with B-MYB and FOXM1 (MMB-FOXM1), plays an essential role in cell cycle progression by regulating the transcription of genes required for mitosis and cytokinesis. In many tumors, B-MYB and FOXM1 are overexpressed as part of the proliferation signature. However, the transcriptional targets that are important for oncogenesis have not been identified. Given that mitotic kinesins are highly expressed in cancer cells and that selected kinesins have been reported as target genes of MMB-FOXM1, we sought to determine which mitotic kinesins are directly regulated by MMB-FOXM1. We demonstrate that six mitotic kinesins and two microtubule-associated non-motor proteins (MAPs) CEP55 and PRC1 are direct transcriptional targets of MuvB, B-MYB and FOXM1 in breast cancer cells. Suppression of KIF23 and PRC1 strongly suppressed proliferation of MDA-MB-231 cells. The set of MMB-FOXM1 regulated kinesins genes and 4 additional kinesins which we referred to as the mitotic kinesin signature (MKS) is linked to poor outcome in breast cancer patients. Thus, mitotic kinesins could be used as prognostic biomarker and could be potential therapeutic targets for the treatment of breast cancer.}, language = {en} } @phdthesis{Wolf2017, author = {Wolf, Beat}, title = {Reducing the complexity of OMICS data analysis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153687}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {The field of genetics faces a lot of challenges and opportunities in both research and diagnostics due to the rise of next generation sequencing (NGS), a technology that allows to sequence DNA increasingly fast and cheap. NGS is not only used to analyze DNA, but also RNA, which is a very similar molecule also present in the cell, in both cases producing large amounts of data. The big amount of data raises both infrastructure and usability problems, as powerful computing infrastructures are required and there are many manual steps in the data analysis which are complicated to execute. Both of those problems limit the use of NGS in the clinic and research, by producing a bottleneck both computationally and in terms of manpower, as for many analyses geneticists lack the required computing skills. Over the course of this thesis we investigated how computer science can help to improve this situation to reduce the complexity of this type of analysis. We looked at how to make the analysis more accessible to increase the number of people that can perform OMICS data analysis (OMICS groups various genomics data-sources). To approach this problem, we developed a graphical NGS data analysis pipeline aimed at a diagnostics environment while still being useful in research in close collaboration with the Human Genetics Department at the University of W{\"u}rzburg. The pipeline has been used in various research papers on covering subjects, including works with direct author participation in genomics, transcriptomics as well as epigenomics. To further validate the graphical pipeline, a user survey was carried out which confirmed that it lowers the complexity of OMICS data analysis. We also studied how the data analysis can be improved in terms of computing infrastructure by improving the performance of certain analysis steps. We did this both in terms of speed improvements on a single computer (with notably variant calling being faster by up to 18 times), as well as with distributed computing to better use an existing infrastructure. The improvements were integrated into the previously described graphical pipeline, which itself also was focused on low resource usage. As a major contribution and to help with future development of parallel and distributed applications, for the usage in genetics or otherwise, we also looked at how to make it easier to develop such applications. Based on the parallel object programming model (POP), we created a Java language extension called POP-Java, which allows for easy and transparent distribution of objects. Through this development, we brought the POP model to the cloud, Hadoop clusters and present a new collaborative distributed computing model called FriendComputing. The advances made in the different domains of this thesis have been published in various works specified in this document.}, subject = {Bioinformatik}, language = {en} } @article{WohlgemuthMiyazakiTsukadaetal.2017, author = {Wohlgemuth, Matthias and Miyazaki, Mitsuhiko and Tsukada, Kohei and Weiler, Martin and Dopfer, Otto and Fujii, Masaaki and Mitrić, Roland}, title = {Deciphering environment effects in peptide bond solvation dynamics by experiment and theory}, series = {Physical Chemistry Chemical Physics}, volume = {19}, journal = {Physical Chemistry Chemical Physics}, number = {33}, doi = {10.1039/C7CP03992A}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159647}, pages = {22564-22572}, year = {2017}, abstract = {Most proteins work in aqueous solution and the interaction with water strongly affects their structure and function. However, experimentally the motion of a specific single water molecule is difficult to trace by conventional methods, because they average over the heterogeneous solvation structure of bulk water surrounding the protein. Here, we provide a detailed atomistic picture of the water rearrangement dynamics around the -CONH- peptide linkage in the two model systems formanilide and acetanilide, which simply differ by the presence of a methyl group at the peptide linkage. The combination of picosecond pump-probe time-resolved infrared spectroscopy and molecular dynamics simulations demonstrates that the solvation dynamics at the molecular level is strongly influenced by this small structural difference. The effective timescales for solvent migration triggered by ionization are mainly controlled by the efficiency of the kinetic energy redistribution rather than the shape of the potential energy surface. This approach provides a fundamental understanding of protein hydration and may help to design functional molecules in solution with tailored properties.}, language = {en} } @unpublished{WohlgemuthMiyazakiTsukadaetal.2017, author = {Wohlgemuth, Matthias and Miyazaki, Mitsuhiko and Tsukada, Kohei and Weiler, Martin and Dopfer, Otto and Fujii, Masaaki and Mitrić, Roland}, title = {Deciphering environment effects in peptide bond solvation dynamics by experiment and theory}, series = {Physical Chemistry Chemical Physics}, journal = {Physical Chemistry Chemical Physics}, doi = {10.1039/C7CP03992A}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159483}, year = {2017}, abstract = {Most proteins work in aqueous solution and the interaction with water strongly affects their structure and function. However, experimentally the motion of a specific single water molecule is difficult to trace by conventional methods, because they average over the heterogeneous solvation structure of bulk water surrounding the protein. Here, we provide a detailed atomistic picture of the water rearrangement dynamics around the -CONH- peptide linkage in the two model systems formanilide and acetanilide, which simply differ by the presence of a methyl group at the peptide linkage. The combination of picosecond pump-probe time-resolved infrared spectroscopy and molecular dynamics simulations demonstrates that the solvation dynamics at the molecular level is strongly influenced by this small structural difference. The effective timescales for solvent migration triggered by ionization are mainly controlled by the efficiency of the kinetic energy redistribution rather than the shape of the potential energy surface. This approach provides a fundamental understanding of protein hydration and may help to design functional molecules in solution with tailored properties.}, language = {en} }