@article{Koepsell2020, author = {Koepsell, Hermann}, title = {Glucose transporters in brain in health and disease}, series = {Pfl{\"u}gers Archiv - European Journal of Physiology}, volume = {472}, journal = {Pfl{\"u}gers Archiv - European Journal of Physiology}, issn = {0031-6768}, doi = {10.1007/s00424-020-02441-x}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-232746}, pages = {1299-1343}, year = {2020}, abstract = {Energy demand of neurons in brain that is covered by glucose supply from the blood is ensured by glucose transporters incapillaries and brain cells. In brain, the facilitative diffusion glucose transporters GLUT1-6 and GLUT8, and the Na+-D-glucosecotransporters SGLT1 are expressed. The glucose transporters mediate uptake of D-glucose across the blood-brain barrier anddelivery of D-glucose to astrocytes and neurons. They are critically involved in regulatory adaptations to varying energy demandsin response to differing neuronal activities and glucose supply. In this review, a comprehensive overview about verified andproposed roles of cerebral glucose transporters during health and diseases is presented. Our current knowledge is mainly based onexperiments performed in rodents. First, the functional properties of human glucose transporters expressed in brain and theircerebral locations are described. Thereafter, proposed physiological functions of GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT4, andSGLT1 for energy supply to neurons, glucose sensing, central regulation of glucohomeostasis, and feeding behavior are compiled, and their roles in learning and memory formation are discussed. In addition, diseases are described in which functionalchanges of cerebral glucose transporters are relevant. These are GLUT1 deficiency syndrome (GLUT1-SD), diabetes mellitus, Alzheimer's disease (AD), stroke, and traumatic brain injury (TBI). GLUT1-SD is caused by defect mutations in GLUT1. Diabetes and AD are associated with changed expression of glucose transporters in brain, and transporter-related energy defi-ciency of neurons may contribute to pathogenesis of AD. Stroke and TBI are associated with changes of glucose transporter expression that influence clinical outcome}, language = {en} } @article{Koepsell2020, author = {Koepsell, Hermann}, title = {Glucose transporters in the small intestine in health and disease}, series = {Pfl{\"u}gers Archiv - European Journal of Physiology}, volume = {472}, journal = {Pfl{\"u}gers Archiv - European Journal of Physiology}, issn = {0031-6768}, doi = {10.1007/s00424-020-02439-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-232552}, pages = {1207-1248}, year = {2020}, abstract = {Absorption of monosaccharides is mainly mediated by Na\(^+\)-d-glucose cotransporter SGLT1 and the facititative transporters GLUT2 and GLUT5. SGLT1 and GLUT2 are relevant for absorption of d-glucose and d-galactose while GLUT5 is relevant for d-fructose absorption. SGLT1 and GLUT5 are constantly localized in the brush border membrane (BBM) of enterocytes, whereas GLUT2 is localized in the basolateral membrane (BLM) or the BBM plus BLM at low and high luminal d-glucose concentrations, respectively. At high luminal d-glucose, the abundance SGLT1 in the BBM is increased. Hence, d-glucose absorption at low luminal glucose is mediated via SGLT1 in the BBM and GLUT2 in the BLM whereas high-capacity d-glucose absorption at high luminal glucose is mediated by SGLT1 plus GLUT2 in the BBM and GLUT2 in the BLM. The review describes functions and regulations of SGLT1, GLUT2, and GLUT5 in the small intestine including diurnal variations and carbohydrate-dependent regulations. Also, the roles of SGLT1 and GLUT2 for secretion of enterohormones are discussed. Furthermore, diseases are described that are caused by malfunctions of small intestinal monosaccharide transporters, such as glucose-galactose malabsorption, Fanconi syndrome, and fructose intolerance. Moreover, it is reported how diabetes, small intestinal inflammation, parental nutrition, bariatric surgery, and metformin treatment affect expression of monosaccharide transporters in the small intestine. Finally, food components that decrease d-glucose absorption and drugs in development that inhibit or downregulate SGLT1 in the small intestine are compiled. Models for regulations and combined functions of glucose transporters, and for interplay between d-fructose transport and metabolism, are discussed.}, language = {en} } @phdthesis{Loeser2002, author = {L{\"o}ser, Andreas}, title = {Herstellung und Charakterisierung von Antik{\"o}rpern gegen die Geschmacksrezeptoren T1R1 und T1R2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6000}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Gustducin ist ein G-Protein, das bei der Geschmackswahrnehmung von "s{\"u}ss" und "bitter" eine Rolle spielt. Es wurde auch im Magen-Darm-Trakt entdeckt. Die Geschmacksrezeptoren T1R1 und T1R2 sind zu 10-20\% mit Gustducin auf der Zunge coexprimiert. Kommen auch sie im Magen-Darm-Trakt vor ?}, language = {de} } @article{DunkelHildelResseguier2007, author = {Dunkel, Franz G. and Hildel, Werner and Ress{\´e}guier, Peter}, title = {Hieracium fallax Willd. und weitere Hieracium echioides-Zwischenarten im nordwestlichen Bayern}, doi = {10.3264/FG.2007.0427}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35337}, year = {2007}, abstract = {Die Grenze des riesigen eurasiatisch-kontinentalen Areals von Hieracium echioides Lumn. verl{\"a}uft durch Mitteldeutschland, Zwischenarten aus der Hieracium echioides-Verwandtschaft (sect. Echinina) dringen westlich bis in die Oberrheinebene vor, sind aber im {\"u}brigen S{\"u}den und S{\"u}dosten Deutschlands sehr selten oder fehlen. In den letzten Jahren wurden im Nordwesten Bayerns neue Wuchsorte von Hieracium auriculoides L{\´a}ng (MTB 5526.31, 5924.44, 6125.13, 6223.22), H. calodon Tausch ex Peter (6123.21, 6125.13) und H. fallax Willd. (6223.21) nachgewiesen. Dies stellt den zweiten aktuellen Nachweis von H. fallax in Bayern dar, bemerkenswert ist ein Nachweis von H. auriculoides in der Rh{\"o}n in ca. 700 m Meeresh{\"o}he.}, subject = {Habichtskraut}, language = {de} } @article{GottschlichDrenckhahnMeierottetal.2023, author = {Gottschlich, G{\"u}nter and Drenckhahn, Detlev and Meierott, Lenz and Zonneveld, Ben}, title = {Hieracium maculatum subsp. pseudogougetianum, eine neue Unterart aus dem Mainfr{\"a}nkischen Muschelkalkgebiet}, series = {Forum Geobotanicum}, volume = {11}, journal = {Forum Geobotanicum}, issn = {1867-9315}, doi = {10.3264/FG.2023.0923}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-327601}, pages = {15-20}, year = {2023}, abstract = {In Lower Franconia/Northern Bavaria, a well-defined subspecies of the Hieracium maculatum group was detected. This subspecies is restricted to the slopes of the Main valley between W{\"u}rzburg and Hasloch with a hot spot (>90\% of total population) between the villages Th{\"u}ngersheim and Retzbach. Due to some similarities with H. glaucinum subsp. prasiophaeum (synonym: subsp. gougetianum) the subspecies is named H. maculatum subsp. pseudogougetianum. This subspecies grows preferentially on shell-bearing limestone gravels and begins flowering as early as mid-April. Head involucra are whitish hairy mixed with dark stalked glands. The basal leaf rosette consists of ovate to elliptic, toothed to serrate, dark spotted leaves, glabrous, glaucous above. Stems bear 1-3(4) stalked stem leaves and usually form long lateral flowering branches from the leaf axils. Like some other H. maculatum subspecies, H. maculatum subsp. pseudogougetianum is tetraploid with a mean genome weight (2C value) of 14.5 pg, distinguishing it from the H. glaucinum group, whose studied taxa are invariably triploid (mean 10.1 pg).}, subject = {Korbbl{\"u}tler}, language = {de} } @article{Gottschlich2023, author = {Gottschlich, G{\"u}nter}, title = {Hieracium rotundatum subsp. silvae-bavaricae, eine neue Hieracium-Sippe aus dem Bayerischen Wald (Deutschland)}, series = {Forum Geobotanicum}, volume = {11}, journal = {Forum Geobotanicum}, issn = {1867-9315}, doi = {10.3264/FG.2023.0912}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-327145}, pages = {8-14}, year = {2023}, abstract = {Hieracium rotundatum subsp. silvae-bavaricae is described as new for science and illustrated. The new subspecies belongs to a group of species (H. rotundatum, H. transylvanicum) whose main distribution is in the Balkans. The changeful nomenclatural history of the species name is described. Diagnostic features to distinguish the growth habit-similar species H. murorum, H. rotundatum and H. transylvanicum are discussed. Particular attention is drawn to the importance of the development of the basic leaf cycle. Contrary to previous knowledge, the northwestern distribution limit of H.rotundatum extends now to southeastern Bavaria. During the search for H. rotundatum a morphologically conspicuous subspecies of H. rotundatum could be detected, which is described here as new.}, subject = {Habichtskraut}, language = {de} } @article{KleinBenchellalKleffetal.2013, author = {Klein, Diana and Benchellal, Mohamed and Kleff, Veronika and Jakob, Heinz G{\"u}nther and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman}, title = {Hox genes are involved in vascular wall-resident multipotent stem cell differentiation into smooth muscle cells}, series = {Scientific Reports}, volume = {3}, journal = {Scientific Reports}, number = {2178}, doi = {10.1038/srep02178}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-131496}, year = {2013}, abstract = {Human vascular wall-resident CD44+ multipotent stem cells (VW-MPSCs) within the vascular adventitia are capable to differentiate into pericytes and smooth muscle cells (SMC). This study demonstrates HOX-dependent differentiation of CD44(+) VW-MPSCs into SMC that involves epigenetic modification of transgelin as a down-stream regulated gene. First, HOXB7, HOXC6 and HOXC8 were identified to be differentially expressed in VW-MPSCs as compared to terminal differentiated human aortic SMC, endothelial cells and undifferentiated pluripotent embryonic stem cells. Silencing these HOX genes in VW-MPSCs significantly reduced their sprouting capacity and increased expression of the SMC markers transgelin and calponin and the histone gene histone H1. Furthermore, the methylation pattern of the TAGLN promoter was altered. In summary, our findings suggest a role for certain HOX genes in regulating differentiation of human VW-MPSC into SMCs that involves epigenetic mechanisms. This is critical for understanding VW-MPSC-dependent vascular disease processes such as neointima formation and tumor vascularization.}, language = {en} } @article{DoganScheuringWagneretal.2021, author = {Dogan, Leyla and Scheuring, Ruben and Wagner, Nicole and Ueda, Yuichiro and Schmidt, Sven and W{\"o}rsd{\"o}rfer, Philipp and Groll, J{\"u}rgen and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman}, title = {Human iPSC-derived mesodermal progenitor cells preserve their vasculogenesis potential after extrusion and form hierarchically organized blood vessels}, series = {Biofabrication}, volume = {13}, journal = {Biofabrication}, number = {4}, doi = {10.1088/1758-5090/ac26ac}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-254046}, year = {2021}, abstract = {Post-fabrication formation of a proper vasculature remains an unresolved challenge in bioprinting. Established strategies focus on the supply of the fabricated structure with nutrients and oxygen and either rely on the mere formation of a channel system using fugitive inks or additionally use mature endothelial cells and/or peri-endothelial cells such as smooth muscle cells for the formation of blood vessels in vitro. Functional vessels, however, exhibit a hierarchical organization and multilayered wall structure that is important for their function. Human induced pluripotent stem cell-derived mesodermal progenitor cells (hiMPCs) have been shown to possess the capacity to form blood vessels in vitro, but have so far not been assessed for their applicability in bioprinting processes. Here, we demonstrate that hiMPCs, after formulation into an alginate/collagen type I bioink and subsequent extrusion, retain their ability to give rise to the formation of complex vessels that display a hierarchical network in a process that mimics the embryonic steps of vessel formation during vasculogenesis. Histological evaluations at different time points of extrusion revealed the initial formation of spheres, followed by lumen formation and further structural maturation as evidenced by building a multilayered vessel wall and a vascular network. These findings are supported by immunostainings for endothelial and peri-endothelial cell markers as well as electron microscopic analyses at the ultrastructural level. Moreover, endothelial cells in capillary-like vessel structures deposited a basement membrane-like matrix at the basal side between the vessel wall and the alginate-collagen matrix. After transplantation of the printed constructs into the chicken chorioallantoic membrane (CAM) the printed vessels connected to the CAM blood vessels and get perfused in vivo. These results evidence the applicability and great potential of hiMPCs for the bioprinting of vascular structures mimicking the basic morphogenetic steps of de novo vessel formation during embryogenesis.}, language = {en} } @article{GottschlichDrenckhahn2005, author = {Gottschlich, G{\"u}nter and Drenckhahn, Detlev}, title = {Iconography of the Genus Hieracium in central Europe - Part 1: General Description and Morphotypes}, doi = {10.3264/FG.2005.0502}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35363}, year = {2005}, abstract = {The genus Hieracium comprises more than one thousand sexual and apomictic species in Europe, with numerous intermediates and microspecies. Only a small fraction of the members of the genus Hieracium has been illustrated or photo-documented in the literature. Since many of these publications are difficult to obtain, only a few specialists are familiar with most of the species and subspecies described in the literature. In order to overcome this problem and encourage geobotanical research on the genus Hieracium, we decided to edit an iconography of central and southern European Hieracia in an electronical journal (Forum geobotanicum) with free international access through the internet. Part I of this endeavour contains descriptions and photographs of the morphological spectrum of the genus Hieracium. Here, we categorize the genus into 15 basic morphotypes. These types conform partly to the sections and subsections of the genus Hieracium, but are in some cases informal and may even include members of different sections. Classification of morphotypes is considered helpful to obtain a first rough picture of an unknown species that then can be traced to the species and subspecies level by using keys or, after completion of this iconography, simply by screening the relevant images. One particularly novel aspect of the present endeavour will be the regular inclusion of magnified images and scanning electron micrographs.}, subject = {Habichtskraut}, language = {en} } @phdthesis{Vernaleken2007, author = {Vernaleken, Alexandra}, title = {Identification and Characterisation of the Domains of RS1 (RSC1A1) Inhibiting the Monosaccharide Dependent Exocytotic Pathway of Na+-D-Glucose Cotransporter SGLT1 with High Affinity}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25790}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Das RS1-Protein, das durch ein intronloses single-copy Gen kodiert wird, welches nur bei S{\"a}ugetieren vorkommt, bewirkt eine posttranskriptionelle Herunterregulation des Natrium-D-Glukose-Cotransporters SGLT1. Es wurde gezeigt, dass eine kurzfristige posttranskriptionelle Hemmung von SGLT1 durch RS1 am trans-Golgi-Netzwerk (TGN) stattfindet. In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Tripeptide des menschlichen RS1-Proteins (hRS1) identifiziert, GlnCysPro und GlnSerPro, welche die posttranskriptionelle Hemmung von SGLT1 am TGN induzieren. Das Applizieren der Tripeptide reduzierte die Menge des SGLT1-Proteins in der Plasmamembran um 40-50\%, diese Reduktion korrelierte mit dem R{\"u}ckgang des durch SGLT1 vermittelten Glukosetransports. Hinsichtlich der kurzfristigen Hemmung von SGLT1 durch die Tripeptide wurden f{\"u}r die effektiven intrazellul{\"a}ren Konzentration der Tripeptide IC50-Werte von 2.0 nM (GlnCysPro, QCP) und 0.16 nM (GlnSerPro, QSP) ermittelt. Die beobachtete Hemmung von SGLT1 durch die Tripeptide QCP und QSP wurde, {\"a}hnlich wie beim hRS1-Protein, durch verschiedene intrazellul{\"a}re Monosaccharide, einschließlich Methyl-\&\#945;-D-Glucopyranosid und 2-Deoxyglukose, verringert. Im Gegensatz dazu konnte die kurzfristige Hemmung von hOCT2 durch QCP nur nach Anhebung der intrazellul{\"a}ren Konzentration von AMG beobachtet werden. QCP und QSP werden durch den H+-Peptid-Kotransporter PEPT1 transportiert, der zusammen mit SGLT1 in den Enterozyten des D{\"u}nndarms kolokalisiert ist. Nach Einw{\"a}rtstransport des Peptids wird dann im Anschluss der durch hSGLT1 vermittelte Glukosetransport gehemmt. Die Daten legen nahe, dass eine orale Applikation der Tripeptide QCP oder QSP dazu genutzt werden kann, die Absorption von D-Glukose im D{\"u}nndarm zu hemmen und somit als Therapeutika f{\"u}r Adipositas oder Diabetes mellitus genutzt werden k{\"o}nnte.}, subject = {Regulation von SGLT1}, language = {en} } @phdthesis{Leyerer2005, author = {Leyerer, Marina}, title = {Identification and characterization of Nuclear Localization Signal of pRS1 protein}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25573}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {RS1, ein Genprodukt von RSC1A1, ist entscheidend an der zelldichteabh{\"a}ngigen transkriptionellen Herunterregulation von SGLT1 in LLC-PK1 Zellen und an der post-transkriptionellen Herunterregulation von SGLT1 im D{\"u}nndarm beteiligt. RS1 hemmt die Freigabe von SGLT1 enthaltenden Vesikeln aus dem trans-Golgi Netzwerk und wandert in den Zellkern wo es die Transkription von SGLT1 inhibiert. In der vorliegenden Arbeit identifizierten wir eine neuartige 21 Aminos{\"a}uren lange nicht-konventionelle Kernlokalisierungssequenz (RS1 NLS) in RS1 vom Schwein (pRS1), die f{\"u}r die Kernlokalisierung von pRS1 n{\"o}tig und ausreichend ist. RS1 NLS ist von zwei Konsensussequenzen f{\"u}r Phosphorylierung umrahmt, welche f{\"u}r die konfluenzabh{\"a}ngige Regulierung von RS1 NLS verantwortlich sind: Eine Stelle f{\"u}r Casein Kinase 2 (CK2) in der Position 348 und eine Stelle f{\"u}r Protein Kinase C (PKC) in der Position 370. Es wurde eine konfluenz-abh{\"a}ngige Kernlokalisierung mit den Aminos{\"a}uren 342-374 (R-NLS-Reg) beobachtet. Die Mutationsanalyse deutete darauf hin, dass Kernlokalisierung durch die Phosphorylierung von Serin 370 (PKC) geblockt wird, und dass die Phosphorylierung von Serin 348 (CK2) die Phosphorylierung von Serin 370 verhindert. Da w{\"a}hrend der Konfluenz CK2 herunterreguliert und PKC hochreguliert wird, deuten unsere Daten darauf hin, dass die Kernlokalisierung die zelldichteabh{\"a}ngigen Ver{\"a}nderungen in der transkriptionellen und posttranskriptionellen Hemmung von SGLT1 Expression koordiniert.}, subject = {Regulierung}, language = {en} } @phdthesis{Rehman2018, author = {Rehman, Saba}, title = {Identification of accessible and closed substrate binding sites in the outward open cleft of rat Organic Cation Transporter 1 (rOCT1)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-169992}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {The present study was conducted on the rOCT1, a member of SLC22 family. Structurally, it consists of 12 membrane spanning α-helices with both N- and C-termini intracellular. Studies done so far, through tracer uptake and inhibition, reconstitution of rOCT1 in nanodiscs and proteoliposomes and voltage-clamp fluorometry, have identified the main amino acids in the cleft of rOCT1 that interact in a critical manner with the substrates/inhibitors either directly or indirectly. Homology modeling studies have also supported these observations. In the present study we aimed at measuring the binding of substrates MPP+ and TEA+ to rOCT1 at 0oC in order to establish the amino acids in the cleft region that interact with the substrate when the transporter is frozen in the outward-open conformation. Previously identified crucial amino acids (Asp475, Phe160, Leu447, Arg440, Trp218 and Tyr222) were selected for the study. rOCT1 wild-type and its mutants were stably expressed in HEK293 cells and these cells were used for the binding measurements with the radioactive substrate (MPP+ or TEA+) at 0°C in Mg-Ca-PBS buffer as described in "Materials and Methods" section in detail. rOCT1 wild-type revealed for MPP+-binding a KD which was not significantly different from the corresponding Km value. Also, after addition of 10 nM non-radioactive MPP+, an initial increase of about 20\% in bound MPP+ was observed. The results indicate that the Km for transport is dependent on the binding of MPP+ to the outward-open conformation and hints at the possibility of allosteric interaction between the binding sites. Mutations at position Trp218, Phe160 and Asp475 resulted in a change in the KD value. Trp218 mutations also showed an allosteric increase similar to the rOCT1 wild-type. This study suggests that these amino acids are located at a critical position in the outward-open conformation for MPP+ transport. TEA+-binding could not be observed in rOCT1 wild-type, indicating that the binding site is perhaps inaccessible for TEA+ in frozen outward-open state. The mutants D475E, F160A, L447F, R440K and Y222F showed a very low affinity binding with a very high KD value as compared to the corresponding Km values indicating that the transporter might have different affinities for extra-cellular binding alone and for the complete transport process especially if temperature is the limiting factor. Substrate inhibition studies done using both MPP+ and TEA+ have confirmed the existence of overlapping binding sites for these two ligands. This study has confirmed the direct interaction of Trp218, Phe160, Asp475 with MPP+ and Phe160, Asp475, Leu447, Arg440 and Tyr222 with TEA+ in the outward-open conformation.}, subject = {Kation}, language = {en} } @phdthesis{Shatskaya2006, author = {Shatskaya, Natalia}, title = {Identification of amino acids within the substrate binding region of organic cation transporters (OCTZs) that are involved in binding of corticosterone}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20430}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {The polyspecific organic cation transporters (OCT) are involved in the elimination and distribution of drugs, environmental toxins, and endogenous organic cations including monoamine neurotransmitters. Steroid hormones inhibit organic cation transport by the three OCT subtypes with different affinities showing distinct species difference; for example, the IC50 values for corticosterone inhibition of cation uptake by transporters rOCT1 and rOCT2 are ~150\&\#956;M and ~4 \&\#956;M, respectively. By introducing domains and amino acids from rOCT2 into rOCT1, we identified three amino acids in the presumed 10th TMD of rOCT2 which are responsible for the higher affinity of corticosterone in comparison to rOCT1. This is the first study which revealed the components of the binding site for corticosterone in OCTs. The evidence is presented that these amino acids (alanine 443, leucine 447, and glutamine 448 in rOCT1 and isoleucine 443, tyrosine 447, and glutamate 448 in rOCT2) are probably located within the substrate binding region of OCTs since the affinity of transported cations was increased together with the affinity of corticosterone. In the double mutant rOCT1(L447Y/Q448E) the IC50 value for the inhibition of [3H]MPP (0.1 \&\#956;M) uptake by corticosterone (24 ± 4 \&\#956;M) was significantly higher compared to the IC50 value for inhibition of [14C]TEA (10 \&\#956;M) uptake (5.3 ± 1.7 \&\#956;M), indicating an allosteric interaction between transported substrate and corticosterone. The data suggest that more than one compound can bind simultaneously to the substrate binding region. These results confirm previous suggestion that binding of substrates and inhibitors to OCTs involves interaction with a comparatively large surface that may include multiple binding domains rather than with a structurally restricted single binding site.}, subject = {Kation}, language = {en} } @phdthesis{Sturm2007, author = {Sturm, Alexander}, title = {Identifikation zweier f{\"u}r Regulation, Substratspezifit{\"a}t und Transportgeschwindigkeit bedeutsamer Cysteine des organischen Kationentransporters rOCT1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25717}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Zur SLC22-Genfamilie von Karnitin- und organischen Ionentransportern geh{\"o}ren u. a. auch die organischen Kationentransporter der Ratte rOCT1 und rOCT2 sowie deren humane Analoga. Diese funtionell bereits gut charakterisierten Proteine werden in verschiedenen Geweben exprimiert und transportieren endogene und pharmakologisch relevante Substanzen. Die Aufkl{\"a}rung des Transportmechanismus und der Regulation sind Gegenstand intensiver Forschungsbem{\"u}hungen. In dieser Arbeit wurde durch elekrophysiologische Methoden, die modifiziert auch zur Messung von Membrankapazit{\"a}ten und des Strom-Teilchen-Aufnahmeverh{\"a}ltnisses (CFR) eingesetzt wurden, der Effekt des ungeladenen, membranpermeablen SH-Gruppenregenz MMTS auf den in Xenopus laevis-Oozyten exprimierten rOCT1 untersucht. Durch MMTS kam es zu einer Aktivierung von substratinduzierten Str{\"o}men und Kapazit{\"a}ts{\"a}nderungen, einer unterschiedlichen Ver{\"a}nderung von Substrat- und Inhibitoraffinit{\"a}ten sowie einer Zunahme der absoluten Oozytenmembrankapazit{\"a}t. Die CFR und die Spannungsabh{\"a}ngigkeit {\"a}nderten sich nicht. An rOCT2 konnten teils gleich-, teils gegensinnige Ver{\"a}nderungen nach MMTS-Exposition gezeigt werden. Diese Ph{\"a}nomene k{\"o}nnen am ehesten durch eine Konformations{\"a}nderung der polyvalenten Substratbindungsregion, einen verst{\"a}rken Membraneinbau der Transportermolek{\"u}le und eine gesteigerte Transportrate des Einzeltransporters erkl{\"a}rt werden. Durch die Untersuchung von Mutanten konnten die Cysteine 322 und 451 als essentiell f{\"u}r den MMTS-Effekt identifiziert werden. Die Daten deuten darauf hin, dass die Modifikation dieser Cysteine f{\"u}r die Effekte zwingend erforderlich ist. M{\"o}glicherweise ist aber ein Xenopus-eigenes Regulatorprotein an der Entstehung der Effekte beteiligt, welches in die entsprechenden Proteinregionen des rOCT1 eingreift. Mit der Identifikation von Cystein 451 konnte ein weiterer Beweis f{\"u}r die wichtige Bedeutung der 10. Transmembrandom{\"a}ne erbracht werden. Mit dem Cystein 322 wurde eine weitere wichtige Aminos{\"a}ure f{\"u}r die Funktion und m{\"o}glicherweise auch die Regulation von rOCT1 identifiziert.}, subject = {Kationentransporter}, language = {de} } @phdthesis{Egenberger2012, author = {Egenberger, Brigitte}, title = {Identifizierung einer Aminos{\"a}ure im Transportweg des organischen Kationentransporters 1, deren Mutation Struktur{\"a}nderungen beim Transport beeinflusst}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72930}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Die organischen Kationentransporter der SLC22-Familie spielen eine Schl{\"u}sselrolle bei der Aufnahme, Ausscheidung und Verteilung vieler kationischer Medikamente und endogener Substanzen. Der erste klonierte organische Kationentransporter rOCT1 (OCT1 aus der Ratte) wurde bisher eingehend funktionell charakterisiert. rOCT1 ist elektrogen, transportiert organische Kationen unterschiedlicher Struktur wie z.B. Cholin, Tetraethylammonium (TEA) oder das Neurotoxin 1 Methyl-4-Phenylpyridinium (MPP) und wird durch verschiedene Substanzen wie beispielsweise Tetrabutylammonium (TBuA) inhibiert. F{\"u}r die Entwicklung und Optimierung von Medikamenten ist ein besseres Verst{\"a}ndnis der strukturellen Grundlage der polyspezifischen Substraterkennung und des Transportprozesses von entscheidender Bedeutung. Durch modellgest{\"u}tzte Mutagenese konnte f{\"u}r rOCT1 ein großer Spalt identifiziert werden, der von acht Transmembranhelices (TMHs) geformt wird und die putative Substratbindungstasche mit {\"u}berlappenden Bindungsdom{\"a}nen beinhaltet. Mittels der „Voltage-Clamp-Fluorometrie" k{\"o}nnen Konformations{\"a}nderungen von rOCT1 w{\"a}hrend des Transportzyklus sichtbar gemacht werden. Unter Verwendung dieser Methode wurden spannungsabh{\"a}ngige Fluoreszenz{\"a}nderungen in den Positionen 260, 380 und 483 der TMHs 5, 8 und 11 nachgewiesen. Interaktionen mit den Substraten Cholin und MPP sowie dem nicht transportierten Inhibitor TBuA von außen wirkten sich unterschiedlich auf die Bewegungen in den drei Positionen aus. Diese Ergebnisse demonstrieren, dass rOCT1 spannungsabh{\"a}ngige Konformationen einnimmt, bei deren {\"A}nderungen sich mindestens drei Transmembrandom{\"a}nen (TMH 5, TMH 8 und TMH 11) bewegen und dass in Gegenwart von organischen Kationen die Spannungsabh{\"a}ngigkeit der Transporterkonformation beeinflusst wird. Des Weiteren wurde eine kritische Position innerhalb oder nahe der Substratbindungstasche von rOCT1 identifiziert, mit deren Hilfe der Transportweg irreversibel blockiert werden kann. In Position 478 wurde das Glycin durch ein Cystein ersetzt, das mittels des SH Gruppenreagenzes [2-(Trimethylammonium)ethyl] methanethiosulfonat Bromid (MTSET) kovalent modifiziert werden konnte. Diese Modifikation bewirkte eine starke Hemmung des Transports verschiedener Substrate wie z.B. Cholin, TEA oder MPP. Anhand von Bindungsstudien konnte gezeigt werden, dass die Bindung von MPP durch die MTSET Modifizierung in der nach außen gerichteten Konformation verhindert wurde. Die Einf{\"u}hrung des Cysteins in Position 478 erh{\"o}hte die Affinit{\"a}t von TBuA und beeinflusste außerdem die substrat- und spannungsabh{\"a}ngigen Konformations{\"a}nderungen. Hierbei zeigte sich, dass in zwei der drei Positionen (260 und 483) die Fluoreszenzantwort des leeren Transporters ver{\"a}ndert wurde. Neben den Fluoreszenzen im Gleichgewichtszustand wurden auch die Zeitkonstanten der Fluoreszenzantworten durch die Position 478 beeinflusst. Durch die Einf{\"u}hrung eines Serins oder Threonins in diese Position konnten die Effekte des Cysteins 478 in Position 483 nachgeahmt werden. Die Blockierung des Transportwegs durch MTSET ver{\"a}nderte die Bewegungen des leeren Transporters in Position 260 und 483 kaum, w{\"a}hrend in Position 380 eine deutliche Reduktion der Fluoreszenzantwort gemessen wurde. Auch die substratabh{\"a}ngigen Fluoreszenz{\"a}nderungen wurden in der Position 483 deutlich reduziert. Insgesamt weisen diese Daten darauf hin, dass rOCT1 Konformations{\"a}nderungen durchl{\"a}uft, die spannungs- und substratabh{\"a}ngig sind und durch die Position 478 beeinflusst werden.}, subject = {Organische Kationentransporter}, language = {de} } @phdthesis{Loew2021, author = {L{\"o}w, Kornelia}, title = {Identifizierung und Charakterisierung koronarer Gef{\"a}ßwand-residenter Stammzellen}, doi = {10.25972/OPUS-22340}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-223402}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit gelang es die Bedeutung sowie die Aktivierung und Mobilisierung der koronaren Gef{\"a}ßwand-residenten Stammzellen bei der Angiogenese des Herzgewebes mittels Cardiac Angiogenesis Assay pr{\"a}zise zu charakterisieren und beeinflussende Faktoren zu identifizieren.}, subject = {Vorl{\"a}uferzelle}, language = {de} } @phdthesis{Popp2004, author = {Popp, Christian}, title = {Identifizierung von Aminos{\"a}uren als Teile der Substratbindungstasche des Kationentransporters 1 der Ratte (rOCT1) und Interaktion des rOCT2 mit der schwachen Base Chinin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12349}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Zusammenfassungen 83 5 Zusammenfassungen 5.1 Zusammenfassung Durch Expressionsklonierung wurde 1994 der erste organische Kationentransporter, rOCT1, aus der Ratte isoliert (Gr{\"u}ndemann et al., 1994). 1999 wurde eine Aminos{\"a}ure in der 11. Transmembrandom{\"a}ne von rOCT1 entdeckt, welche Teil der Substratbindungstasche dieses Transporters war (Gorboulev et al., 1999). Zielsetzung der vorliegenden Arbeit war es weitere funktionell relevante Aminos{\"a}uren zu identifizieren. Ein Vergleich der „Helical Wheels" aller 12 hypothetischen Transmembrandom{\"a}nen zeigte eine Akkumulation von 5 OCT und OCTN spezifischen Aminos{\"a}uren in der vierten Transmembrandom{\"a}ne auf einer Seite. Bei diesen Aminos{\"a}uren handelte es sich um K215, W218, Y222, T226 und V229. Es wurden verschiedene Punktmutationen an diesen Positionen eingef{\"u}hrt. Es zeigte sich mit Hilfe radioaktiv markierter Substrate von rOCT1, dass selbst Substitutionen durch strukturell verwandte Aminos{\"a}uren bei den flankieren Aminos{\"a}uren zu einem Ausfall des rOCT1 vermittelten Substrattransport f{\"u}hrte. Weiterhin schien an Position 218 f{\"u}r den rOCT1- vermittelten Transport von TEA eine aromatische Aminos{\"a}ure von großer funktioneller Relevanz zu sein. Wir vermuten hier eine Kationen p-Elektronen Interaktion des aromatischen Ringsystems des Tryptophans mit der positiven Ladung des TEA. Versuche mit den Mutanten des Tyrosins 222 zeigten ebenfalls {\"A}nderungen bei den Transportraten und Affinit{\"a}ten verschiedener Substrate. Eine Kationen-p Interaktion konnte ausgeschlossen werden, jedoch war die Affinit{\"a}t der Mutante Y222F zum TPeA um einen Faktor 20 gegen{\"u}ber dem Wildtyp erh{\"o}ht. Weiterf{\"u}hrende Untersuchungen mit der Zwei- Elektrodenspannungsklemme zeigten unterschiedliche Affinit{\"a}ten des TPeA zum Wildtyp im Vergleich zum mutierten Protein in seiner nach außen bzw. nach innen gerichteten Konformation. War die Form der Inhibierung des TEA-induzierten Stromes durch TPeA beim Wildtyp kompetitiv, so zeigte sie bei der Mutante einen nicht-kompetitiven Charakter. Die Mutante T226A zeigte ebenfalls {\"A}nderungen in Affinit{\"a}t und Selektivit{\"a}t. Bei allen transportierenden Mutanten zeigte sich, dass der Transport von MPP nicht oder kaum ver{\"a}ndert war, hingegen wurden sehr starke {\"A}nderungen der Transportcharakteristika von TEA gefunden, was auf verschiedene Substratbindungsstellen in rOCT1 hinweist. Diese Versuche zeigen deutlich die funktionelle Relevanz und die Beteiligung der mutierten Aminos{\"a}urepositionen an der Substratbindetasche von rOCT1. In Versuchen, in welchen Chinin als Inhibitor des rOCT2 vermittelten Transports genutzt wurde, passierte Chinin mittels Diffusion in seiner ungeladenen Form die Oozytenmembran und hemmte rOCT2 von der Innenseite. Dies k{\"o}nnte der Grund f{\"u}r die nicht-kompetitive Form der Inhibition der TEA-Aufnahme durch Chinin sein. Diese Versuche wurden dadurch best{\"a}tigt, dass die protonierte Form des Chinins eine kompetitive Form der Inhibition zeigte und den Transporter von außen hemmte.}, subject = {Ratte}, language = {de} } @phdthesis{Rohde2022, author = {Rohde, J{\"o}rn}, title = {Identifizierung von Schl{\"u}sselgenen, die an der Bildung von terti{\"a}r lymphatischen Organen im zentralen Nervensystem in einem B-Zell-abh{\"a}ngigen Mausmodell der Multiplen Sklerose beteiligt sind}, doi = {10.25972/OPUS-26766}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-267669}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Bei Patienten, die an einer speziellen Form der MS erkrankten, konnten Entz{\"u}ndungsinfiltrate in den Meningen nachgewiesen werden, die in ihrem Aufbau lymphoidem Gewebe {\"a}hnelten. Das Auftreten dieser Infiltrate war mit einem schwereren Krankheitsverlauf assoziiert. Das Mausmodell der B-Zell-abh{\"a}ngigen MP4-induzierten experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE) zeigt in den Kleinhirnen der M{\"a}use Infiltrate, die den Infiltraten beim Menschen {\"a}hneln. Wir nutzten die MP4-induzierte EAE, um die Mechanismen der Erkrankungsentstehung und Progression besser zu verstehen. Ziel dieser Arbeit war es intakte und stabile Ribonukleins{\"a}uren (RNA) aus den Infiltraten der M{\"a}use zu isolieren. Sowie Identifizierung von Gene, die w{\"a}hrend verschiedener Stadien der zerebralen Entz{\"u}ndungsreaktion hochreguliert waren. Wir verglichen die M{\"o}glichkeiten der RNA-Isolation bei Paraffin-eingebettetem Gewebe und kryofixiertem Gewebe. Um die Vergleichbarkeit der Qualit{\"a}ts- und Quantit{\"a}tsanalyse zu gew{\"a}hrleisten, wurde f{\"u}r jede Probe eine RNA Integrit{\"a}tsnummer (RIN) ermittelt. Wir f{\"u}hrten eine Laser Capture Microdissection (LCM) und anschließende Gensequenzierung der zerebralen Infiltrate bei M{\"a}usen durch, bei denen eine MP4-abh{\"a}ngige EAE ausgel{\"o}st wurde. Des Weiteren verglichen wir die Ergebnisse mit den Expressionsprofilen von sekund{\"a}r lymphatischen Organen (SLOs). Insgesamt konnten wir 43 Gene herausfiltern, die im Vergleich zu den Kontrollgruppen hochreguliert waren. Die Entwicklung von ektopen lymphatischen Strukturen (ELS) im zentralen Nervensystem (ZNS) ist ein komplexer und bisher wenig verstandener Prozess. In dieser Studie beobachteten wir 43 Gene, die w{\"a}hrend der Entwicklung von B- Zell-Infiltraten in den Kleinhirnen von MP4-immunisierten M{\"a}usen signifikant hochreguliert waren. Von diesen Genen wurden bereits 14 im Zusammenhang mit der MS erw{\"a}hnt und sind zum Teil Gegenstand aktiver Forschung.}, subject = {Multiple Sklerose}, language = {de} } @article{JurowichOttoRikkalaetal.2015, author = {Jurowich, Christian Ferdinand and Otto, Christoph and Rikkala, Prashanth Reddy and Wagner, Nicole and Vrhovac, Ivana and Sabolić, Ivan and Germer, Christoph-Thomas and Koepsell, Hermann}, title = {Ileal interposition in rats with experimental type 2 like diabetes improves glycemic control independently of glucose absorption}, series = {Journal of Diabetes Research}, volume = {2015}, journal = {Journal of Diabetes Research}, number = {490365}, doi = {10.1155/2015/490365}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-149166}, year = {2015}, abstract = {Bariatric operations in obese patients with type 2 diabetes often improve diabetes before weight loss is observed. In patients mainly Roux-en-Y-gastric bypass with partial stomach resection is performed. Duodenojejunal bypass (DJB) and ileal interposition (IIP) are employed in animal experiments. Due to increased glucose exposition of L-cells located in distal ileum, all bariatric surgery procedures lead to higher secretion of antidiabetic glucagon like peptide-1 (GLP-1) after glucose gavage. After DJB also downregulation of Na\(^{+}\)-D-glucose cotransporter SGLT1 was observed. This suggested a direct contribution of decreased glucose absorption to the antidiabetic effect of bariatric surgery. To investigate whether glucose absorption is also decreased after IIP, we induced diabetes with decreased glucose tolerance and insulin sensitivity in male rats and investigated effects of IIP on diabetes and SGLT1. After IIP, we observed weight-independent improvement of glucose tolerance, increased insulin sensitivity, and increased plasma GLP-1 after glucose gavage. The interposed ileum was increased in diameter and showed increased length of villi, hyperplasia of the epithelial layer, and increased number of L-cells. The amount of SGLT1-mediated glucose uptake in interposed ileum was increased 2-fold reaching the same level as in jejunum. Thus, improvement of glycemic control by bariatric surgery does not require decreased glucose absorption.}, language = {en} } @article{AscheidBaumannFunkeetal.2023, author = {Ascheid, David and Baumann, Magdalena and Funke, Caroline and Volz, Julia and Pinnecker, J{\"u}rgen and Friedrich, Mike and H{\"o}hn, Marie and Nandigama, Rajender and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman and Nieswandt, Bernhard and Heinze, Katrin G. and Henke, Erik}, title = {Image-based modeling of vascular organization to evaluate anti-angiogenic therapy}, series = {Biology Direct}, volume = {18}, journal = {Biology Direct}, doi = {10.1186/s13062-023-00365-x}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-357242}, year = {2023}, abstract = {In tumor therapy anti-angiogenic approaches have the potential to increase the efficacy of a wide variety of subsequently or co-administered agents, possibly by improving or normalizing the defective tumor vasculature. Successful implementation of the concept of vascular normalization under anti-angiogenic therapy, however, mandates a detailed understanding of key characteristics and a respective scoring metric that defines an improved vasculature and thus a successful attempt. Here, we show that beyond commonly used parameters such as vessel patency and maturation, anti-angiogenic approaches largely benefit if the complex vascular network with its vessel interconnections is both qualitatively and quantitatively assessed. To gain such deeper insight the organization of vascular networks, we introduce a multi-parametric evaluation of high-resolution angiographic images based on light-sheet fluorescence microscopy images of tumors. We first could pinpoint key correlations between vessel length, straightness and diameter to describe the regular, functional and organized structure observed under physiological conditions. We found that vascular networks from experimental tumors diverted from those in healthy organs, demonstrating the dysfunctionality of the tumor vasculature not only on the level of the individual vessel but also in terms of inadequate organization into larger structures. These parameters proofed effective in scoring the degree of disorganization in different tumor entities, and more importantly in grading a potential reversal under treatment with therapeutic agents. The presented vascular network analysis will support vascular normalization assessment and future optimization of anti-angiogenic therapy.}, language = {en} }