@phdthesis{Schulz2004,
  author    = {Schulz, Carsten},
  title     = {Analyse des Replikationsprozesses der Maus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11199},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die Initiation der DNA-Replikation ist in Eukaryonten ein hochkonservierter Prozess. Zuerst bindet der „origin recognition complex" (ORC) an Replikationsstartpunkte chromosomaler DNA und stellt das Startsignal f{\"u}r die Assemblierung des pr{\"a}replikativen Komplexes (pre-RC) dar. Anschließend assoziieren die Initiationsfaktoren CDC6 und CDT1 mit dem ORC. Durch die Rekrutierung des MCM-Komplexes wird der pre-RC schließlich vervollst{\"a}ndigt. Die Aktivit{\"a}t der CDC7/DBF4-Kinase und die Anlagerung von CDC45 lizensiert den Origin f{\"u}r die DNA-Replikation. Ein Ziel dieser Arbeit war, den vollst{\"a}ndigen murinen ORC rekombinant darzustellen. Um den gesamten Komplex durch Copr{\"a}zipitation zu isolieren, wurden ORC1, 3, 4, 5 und 6 als Wildtyp-Proteine und ORC2 mit einer N-terminalen Poly-His-Dom{\"a}ne mit Hilfe von Baculoviren koexprimiert. Nach der Aufreinigung konnten, mit Ausnahme von ORC3, alle ORC-Untereinheiten in den Elutionsfraktionen immundetektiert werden. Eine Gelfiltration der Fraktionen ließ auf die Isolierung eines 450 kD großen Komplexes schließen, der mindestens f{\"u}nf der sechs ORC-Untereinheiten enthielt. Dies zeigt, dass der murine ORC als Holokomplex rekombinant isoliert werden kann. In einem weiteren Teil dieser Arbeit sollte die Rolle des MCM-Komplexes bei der Termination der DNA-Replikation am 3'-Ende muriner rDNA-Transkriptionseinheiten untersucht werden. Durch polare Replikationsgabelbarrieren im 3'-Bereich der ribosomalen Gene wird {\"u}ber die Kontrahelikaseaktivit{\"a}t von TTF-I die Bewegungsrichtung der Replikation auf die Richtung der Transkription limitiert. In dieser Arbeit sollte festgestellt werden, ob dies auch bei der murinen MCM4/6/7-Helikase der Fall ist. Um MCM4/6/7-Hexamere zu isolieren, wurden die Untereinheiten MCM4 und 7 in Wildtyp-Form und MCM6 mit einem N-terminal fusionierten HA-Tag mittels Baculoviren koexprimiert. Zur Durchf{\"u}hrung der Kontrahelikasestudien musste die Helikaseaktivit{\"a}t der isolierten Komplexe ermittelt werden. Bereits mit kurzen partiell doppelstr{\"a}ngigen M13-Substraten (17 nt) zeigte sich eine geringere Entwindungsf{\"a}higkeit als in der Literatur beschrieben. Bei weiteren Helikasestudien wurden DNA-Substrate (30 nt) mit einem 5'-{\"U}berhang sowie SSB bzw. RPA eingesetzt. Zwar konnte so eine Steigerung der Helikaseaktivit{\"a}t von MCM4/6/7 verzeichnet werden, jedoch fand diese nicht in ausreichendem Maße statt. Zudem war das entwundene Oligonukleotid einem Abbau unterworfen, dessen Ursache nicht aufgekl{\"a}rt werden konnte. Aufgrund der zu geringen Helikaseaktivit{\"a}t im Hinblick auf die TTF-I-Kontrahelikasestudien wurden diese Arbeiten eingestellt. Ein weiterer Aspekt dieser Arbeit war der Transport von MCM-Proteinen in den Zellkern. Der MCM-Komplex ist in fast allen Organismen konstitutiv im Zellkern lokalisiert. Die {\"U}berexpression einzelner exogener MCM-Proteine zeigte allerdings, dass nur MCM2 und 3 mit Hilfe ihrer ihrer NLS-Motive in den Kern transportiert werden, w{\"a}hrend dies bei MCM4 bis 7 nicht erfolgt. Two-Hybrid-Studien unserer Arbeitsgruppe ließen auf paarweise Wechselwirkungen der MCM4 bis 7-Untereinheiten mit MCM2 bzw. MCM3 schließen. Deshalb wurden EGFP-MCM-Proteine zusammen mit Wildtyp-MCM-Proteinen in Mauszellen koexprimiert. Dabei zeigte sich, dass MCM2 die Proteine MCM4, 6 und 7 in den Kern transportiert, w{\"a}hrend MCM3 nur MCM5 in den Zellkern einschleust. Weitere Interaktionen zwischen MCM6 und 4 sowie zwischen MCM6 und 7 konnten bei MCM4/6/7-Aufreinigungen beobachtet werden. Zuletzt wurde noch die Lokalisation von CDT1 in der OBR-Region des murinen rDNA-Cistrons untersucht. Bislang wurde nur in S. cerevisiae eine sequenzspezifische ORC-Bindung an ACS-Bereiche identifiziert. In unserer Arbeitsgruppe konnte im murinen rDNA-Cluster stromaufw{\"a}rts des Transkriptionsstartpunktes ein Origin charakterisiert und die Bindungstelle verschiedener Initiatorproteine um die Position -2500 eingegrenzt werden. Die Assoziation von CDT1 mit derselben Region w{\"u}rde die Assemblierung eines pre-RC in dem untersuchten Bereich zus{\"a}tzlich best{\"a}tigen. Zur Umsetzung von ChIP-Studien wurden CDT1-Antik{\"o}rper hergestellt. Um die Assemblierung von CDT1 mit dem Origin in Abh{\"a}ngigkeit des Zellzyklus zu untersuchen, wurden FM3A-Mauszellen in fr{\"u}her G1-, sp{\"a}ter G1-, G1/S-, S- und in der G2/M-Phase arretiert. Die Auswertung der ChIP-Analysen, die den zu analysierenden Bereich von -2837 bis -1820 umspannten, zeigte, dass CDT1 ausschließlich w{\"a}hrend der G1-Phase mit dem Chromatin assoziiert ist. Dies ist konsistent mit der Aktivit{\"a}t von CDT1 w{\"a}hrend des Zellzyklus in S{\"a}ugern. Der h{\"o}chste Anteil an DNA-gebundenem CDT1 konnte in dem Bereich -2519 bis -2152 festgestellt werden. Eine Sequenzanalyse des OBR der murinen rDNA lieferte keine Homologie zu anderen bekannten Origins. Jedoch wurden diverse DNA-Strukturelemente, wie z.B. HSS, DUEs oder CpG-Inseln, sowie verschiedene Protein-Bindungsstellen gefunden, die potentiellen Einfluss auf die Festlegung des murinen OBR haben k{\"o}nnten.},
  subject      = {Maus},
  language  = {de}
}
@article{FeldheimKesslerFeldheimetal.2022,
  author    = {Feldheim, Jonas and Kessler, Almuth F. and Feldheim, Julia J. and Schulz, Ellina and Wend, David and Lazaridis, Lazaros and Kleinschnitz, Christoph and Glas, Martin and Ernestus, Ralf-Ingo and Brandner, Sebastian and Monoranu, Camelia M. and L{\"o}hr, Mario and Hagemann, Carsten},
  title     = {Effects of long-term temozolomide treatment on glioblastoma and astrocytoma WHO grade 4 stem-like cells},
  series = {International Journal of Molecular Sciences},
  volume    = {23},
  journal   = {International Journal of Molecular Sciences},
  number    = {9},
  issn      = {1422-0067},
  doi       = {10.3390/ijms23095238},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-284417},
  year      = {2022},
  abstract  = {Glioblastoma leads to a fatal course within two years in more than two thirds of patients. An essential cornerstone of therapy is chemotherapy with temozolomide (TMZ). The effect of TMZ is counteracted by the cellular repair enzyme O\(^6\)-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT). The MGMT promoter methylation, the main regulator of MGMT expression, can change from primary tumor to recurrence, and TMZ may play a significant role in this process. To identify the potential mechanisms involved, three primary stem-like cell lines (one astrocytoma with the mutation of the isocitrate dehydrogenase (IDH), CNS WHO grade 4 (HGA)), and two glioblastoma (IDH-wildtype, CNS WHO grade 4) were treated with TMZ. The MGMT promoter methylation, migration, proliferation, and TMZ-response of the tumor cells were examined at different time points. The strong effects of TMZ treatment on the MGMT methylated cells were observed. Furthermore, TMZ led to a loss of the MGMT promoter hypermethylation and induced migratory rather than proliferative behavior. Cells with the unmethylated MGMT promoter showed more aggressive behavior after treatment, while HGA cells reacted heterogenously. Our study provides further evidence to consider the potential adverse effects of TMZ chemotherapy and a rationale for investigating potential relationships between TMZ treatment and change in the MGMT promoter methylation during relapse.},
  language  = {en}
}
@article{SchulzMawambaLoehretal.2022,
  author    = {Schulz, Ellina and Mawamba, Viviane and L{\"o}hr, Mario and Hagemann, Carsten and Friedrich, Alexandra and Schatzschneider, Ulrich},
  title     = {Structure-activity relations of Pd(II) and Pt(II) thiosemicarbazone complexes on different human glioblastoma cell lines},
  series = {Zeitschrift f{\"u}r Anorganische und Allgemeine Chemie},
  volume    = {648},
  journal   = {Zeitschrift f{\"u}r Anorganische und Allgemeine Chemie},
  number    = {12},
  issn      = {0044-2313},
  doi       = {10.1002/zaac.202200073},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-318281},
  year      = {2022},
  abstract  = {Ten thiosemicarbazone ligands obtained by condensation of pyridine-2-carbaldehyde, quinoline-2-carbaldehyde, 2-acetylpyridine, 2-acetylquinoline, or corresponding 2-pyridyl ketones with thiosemicarbazides RNHC(S)NHNH\(_{2}\) and R=CH\(_{3}\), C\(_{6}\)H\(_{5}\) were prepared in good yield. The reaction of [PdCl\(_{2}\)(cod)] with cod=1,5-cyclooctadiene or K\(_{2}\)[PtCl\(_{4}\)] resulted in a total of 17 Pd(II) and Pt(II) complexes isolated in excellent purity, as demonstrated by \(^{1}\)H, \(^{13}\)C, and, where applicable, \(^{195\)Pt NMR spectroscopy combined with CHNS analysis. The cytotoxicity of the title compounds was studied on four human glioblastoma cell lines (GaMG, U87, U138, and U343). The most active compound, with a Pd(II) metal centre, a 2-quinolinyl ring, and methyl groups on both the proximal C and distal N atoms exhibited an EC\(_{50}\) value of 2.1 μM on the GaMG cell lines, thus being slightly more active than cisplatin (EC\(_{50}\) 3.4 μM) and significantly more potent than temozolomide (EC\(_{50}\) 67.1 μM). Surprisingly, the EC\(_{50}\) values were inversely correlated with the lipophilicity, as determined with the "shake-flask method", and decreased with the length of the alkyl substituents (C\(_{1}\)>C\(_{8}\)>C\(_{10}\)). Correlation with the different structural motifs showed that for the most promising anticancer activity, a maximum of two aromatic rings (either quinolinyl or pyridyl plus phenyl) combined with one methyl group are favoured and the Pd(II) complexes are slightly more potent than their Pt(II) analogues.},
  language  = {en}
}
@article{NicklSchulzSalvadoretal.2022,
  author    = {Nickl, Vera and Schulz, Ellina and Salvador, Ellaine and Trautmann, Laureen and Diener, Leopold and Kessler, Almuth F. and Monoranu, Camelia M. and Dehghani, Faramarz and Ernestus, Ralf-Ingo and L{\"o}hr, Mario and Hagemann, Carsten},
  title     = {Glioblastoma-derived three-dimensional ex vivo models to evaluate effects and efficacy of Tumor Treating Fields (TTFields)},
  series = {Cancers},
  volume    = {14},
  journal   = {Cancers},
  number    = {21},
  issn      = {2072-6694},
  doi       = {10.3390/cancers14215177},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-290340},
  year      = {2022},
  abstract  = {Simple Summary In glioblastoma, tumor recurrence is inevitable and the prognosis of patients is poor, despite multidisciplinary treatment approaches involving surgical resection, radiotherapy and chemotherapy. Recently, Tumor Treating Fields (TTFields) have been added to the therapeutic set-up. These alternating electric fields are applied to glioblastoma at 200 kHz frequency via arrays placed on the shaved scalp of patients. Patients show varying response to this therapy. Molecular effects of TTFields have been investigated largely in cell cultures and animal models, but not in patient tissue samples. Acquisition of matched treatment-na{\"i}ve and recurrent patient tissues is a challenge. Therefore, we suggest three reliable patient-derived three-dimensional ex vivo models (primary cells grown as microtumors on murine organotypic hippocampal slices, organoids and tumor slice cultures) which may facilitate prediction of patients' treatment responses and provide important insights into clinically relevant cellular and molecular alterations under TTFields. Abstract Glioblastoma (GBM) displays a wide range of inter- and intra-tumoral heterogeneity contributing to therapeutic resistance and relapse. Although Tumor Treating Fields (TTFields) are effective for the treatment of GBM, there is a lack of ex vivo models to evaluate effects on patients' tumor biology or to screen patients for treatment efficacy. Thus, we adapted patient-derived three-dimensional tissue culture models to be compatible with TTFields application to tissue culture. Patient-derived primary cells (PDPC) were seeded onto murine organotypic hippocampal slice cultures (OHSC), and microtumor development with and without TTFields at 200 kHz was observed. In addition, organoids were generated from acute material cultured on OHSC and treated with TTFields. Lastly, the effect of TTFields on expression of the Ki67 proliferation marker was evaluated on cultured GBM slices. Microtumors exhibited increased sensitivity towards TTFields compared to monolayer cell cultures. TTFields affected tumor growth and viability, as the size of microtumors and the percentage of Ki67-positive cells decreased after treatment. Nevertheless, variability in the extent of the response was preserved between different patient samples. Therefore, these pre-clinical GBM models could provide snapshots of the tumor to simulate patient treatment response and to investigate molecular mechanisms of response and resistance.},
  language  = {en}
}
@article{NicklEckGoedertetal.2023,
  author    = {Nickl, Vera and Eck, Juliana and Goedert, Nicolas and H{\"u}bner, Julian and Nerreter, Thomas and Hagemann, Carsten and Ernestus, Ralf-Ingo and Schulz, Tim and Nickl, Robert Carl and Keßler, Almuth Friederike and L{\"o}hr, Mario and Rosenwald, Andreas and Breun, Maria and Monoranu, Camelia Maria},
  title     = {Characterization and optimization of the tumor microenvironment in patient-derived organotypic slices and organoid models of glioblastoma},
  series = {Cancers},
  volume    = {15},
  journal   = {Cancers},
  number    = {10},
  issn      = {2072-6694},
  doi       = {10.3390/cancers15102698},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-319249},
  year      = {2023},
  abstract  = {While glioblastoma (GBM) is still challenging to treat, novel immunotherapeutic approaches have shown promising effects in preclinical settings. However, their clinical breakthrough is hampered by complex interactions of GBM with the tumor microenvironment (TME). Here, we present an analysis of TME composition in a patient-derived organoid model (PDO) as well as in organotypic slice cultures (OSC). To obtain a more realistic model for immunotherapeutic testing, we introduce an enhanced PDO model. We manufactured PDOs and OSCs from fresh tissue of GBM patients and analyzed the TME. Enhanced PDOs (ePDOs) were obtained via co-culture with PBMCs (peripheral blood mononuclear cells) and compared to normal PDOs (nPDOs) and PT (primary tissue). At first, we showed that TME was not sustained in PDOs after a short time of culture. In contrast, TME was largely maintained in OSCs. Unfortunately, OSCs can only be cultured for up to 9 days. Thus, we enhanced the TME in PDOs by co-culturing PDOs and PBMCs from healthy donors. These cellular TME patterns could be preserved until day 21. The ePDO approach could mirror the interaction of GBM, TME and immunotherapeutic agents and may consequently represent a realistic model for individual immunotherapeutic drug testing in the future.},
  language  = {en}
}