@article{AltmannMutWolfetal.2021,
  author    = {Altmann, Stephan and Mut, J{\"u}rgen and Wolf, Natalia and Meißner-Weigl, Jutta and Rudert, Maximilian and Jakob, Franz and Gutmann, Marcus and L{\"u}hmann, Tessa and Seibel, J{\"u}rgen and Ebert, Regina},
  title     = {Metabolic glycoengineering in hMSC-TERT as a model for skeletal precursors by using modified azide/alkyne monosaccharides},
  series = {International Journal of Molecular Sciences},
  volume    = {22},
  journal   = {International Journal of Molecular Sciences},
  number    = {6},
  issn      = {1422-0067},
  doi       = {10.3390/ijms22062820},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-259247},
  year      = {2021},
  abstract  = {Metabolic glycoengineering enables a directed modification of cell surfaces by introducing target molecules to surface proteins displaying new features. Biochemical pathways involving glycans differ in dependence on the cell type; therefore, this technique should be tailored for the best results. We characterized metabolic glycoengineering in telomerase-immortalized human mesenchymal stromal cells (hMSC-TERT) as a model for primary hMSC, to investigate its applicability in TERT-modified cell lines. The metabolic incorporation of N-azidoacetylmannosamine (Ac\(_4\)ManNAz) and N-alkyneacetylmannosamine (Ac\(_4\)ManNAl) into the glycocalyx as a first step in the glycoengineering process revealed no adverse effects on cell viability or gene expression, and the in vitro multipotency (osteogenic and adipogenic differentiation potential) was maintained under these adapted culture conditions. In the second step, glycoengineered cells were modified with fluorescent dyes using Cu-mediated click chemistry. In these analyses, the two mannose derivatives showed superior incorporation efficiencies compared to glucose and galactose isomers. In time-dependent experiments, the incorporation of Ac\(_4\)ManNAz was detectable for up to six days while Ac\(_4\)ManNAl-derived metabolites were absent after two days. Taken together, these findings demonstrate the successful metabolic glycoengineering of immortalized hMSC resulting in transient cell surface modifications, and thus present a useful model to address different scientific questions regarding glycosylation processes in skeletal precursors.},
  language  = {en}
}
@article{PinznerKellerMutetal.2021,
  author    = {Pinzner, Florian and Keller, Thorsten and Mut, J{\"u}rgen and Bechold, Julian and Seibel, J{\"u}rgen and Groll, J{\"u}rgen},
  title     = {Polyoxazolines with a vicinally double-bioactivated terminus for biomacromolecular affinity assessment},
  series = {Sensors},
  volume    = {21},
  journal   = {Sensors},
  number    = {9},
  issn      = {1424-8220},
  doi       = {10.3390/s21093153},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-239530},
  year      = {2021},
  abstract  = {Interactions between proteins and carbohydrates with larger biomacromolecules, e.g., lectins, are usually examined using self-assembled monolayers on target gold surfaces as a simplified model measuring setup. However, most of those measuring setups are either limited to a single substrate or do not allow for control over ligand distance and spacing. Here, we develop a synthetic strategy, consisting of a cascade of a thioesterification, native chemical ligation (NCL) and thiol-ene reaction, in order to create three-component polymer conjugates with a defined double bioactivation at the chain end. The target architecture is the vicinal attachment of two biomolecule residues to the α telechelic end point of a polymer and a thioether group at the ω chain end for fixating the conjugate to a gold sensor chip surface. As proof-of-principle studies for affinity measurements, we demonstrate the interaction between covalently bound mannose and ConA in surface acoustic wave (SAW) and surface plasmon resonance (SPR) experiments.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mut2023,
  author    = {Mut, J{\"u}rgen},
  title     = {Synthese komplexer funktionaler Mono- und Oligosaccharid-Bausteine zur Untersuchung und Modifikation von Membranoberfl{\"a}chen humaner mesenchymaler Stromazellen},
  doi       = {10.25972/OPUS-32065},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-320654},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Bei der Biofabrikation werden Zellen mit einem Biomaterial versetzt (vereint werden diese als Biotinte definiert) und durch additive Fertigungsmethoden wie dem 3D-Druck zu hierarchischen Strukturen aufgebaut. Zur Herstellung von k{\"u}nstlichen Gewebe und zuk{\"u}nftig auch von funktionalen Organen ist ein detailliertes Zellverst{\"a}ndnis essentiell. Im Rahmen dieser Dissertation wurden Systeme generiert, um die Zellmembranen von mesenchymalen Stromazellen gezielt zu ver{\"a}ndern und um die Modifikationen zu charakterisieren. Durch Inkubation mit unnat{\"u}rlichen Zuckern werden diese von Zellen aufgenommen und in den Zellmetabolismus eingeschleust und auf die Glycoproteine {\"u}bertragen. Diese Methode ist als metabolic glycoengineering bekannt. Dazu wurden diverse humane Saccharid-Analoga mit bioorthogonalen Gruppen (Azid oder Alkin) synthetisiert. Alle in dieser Arbeit vorgestellten Molek{\"u}le wurden NMR-spektroskopisch als auch massenspektrometrisch charakterisiert. Die acetylierten Mannosamin-Derivate konnten {\"u}ber zwei Stufen und die Sialins{\"a}ure-Derivate {\"u}ber sechs Stufen synthetisiert werden. Sialins{\"a}uren sind die terminalen Zucker an Glycanketten von Proteinen mit wichtigen biologischen Funktionen. Im Rahmen des SFB TRR225 konnte in Kooperation mit der Gruppe von Prof. Dr. R. Ebert der Einbau der Saccharide in mesenchymalen Stromazellen durch Fluoreszenzmikroskopie evaluiert werden. Aufgrund des effizienteren Einbaus der Sialins{\"a}ure mit Alkingruppe gegen{\"u}ber der mit Azidgruppe, wurde dieser in den folgenden massenspektrometrischen Analysen eingesetzt. Die Messungen der markierten Glycoproteine wurden von Dr. Marc Driessen durchgef{\"u}hrt und der metabolische Einbau von SiaNAl und Ac4ManNAl in den Stromazellen gegen{\"u}bergestellt. 55 Glycoproteine konnten durch SiaNAl und 94 durch Ac4ManNAl charakterisiert werden. Ein Abgleich der Proteindatenbanken eine Anreicherung von Proteine durch F{\"u}tterung von SiaNAl die in Signaltransduktion, Zellkontakte und Differenzierung involviert sind, womit metabolic glycoengineering prinzipiell zur Optimierung von Biofabrikationsprozessen genutzt werden kann.},
  subject      = {Glykane},
  language  = {de}
}