@article{MetjeSprinkGroffmannNeumannetal.2020,
  author    = {Metje-Sprink, Janina and Groffmann, Johannes and Neumann, Piotr and Barg-Kues, Brigitte and Ficner, Ralf and K{\"u}hnel, Karin and Schalk, Amanda M. and Binotti, Beyenech},
  title     = {Crystal structure of the Rab33B/Atg16L1 effector complex},
  series = {Scientific Reports},
  volume    = {10},
  journal   = {Scientific Reports},
  doi       = {10.1038/s41598-020-69637-0},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230396},
  year      = {2020},
  abstract  = {The Atg12-Atg5/Atg16L1 complex is recruited by WIPI2b to the site of autophagosome formation. Atg16L1 is an effector of the Golgi resident GTPase Rab33B. Here we identified a minimal stable complex of murine Rab33B(30-202) Q92L and Atg16L1(153-210). Atg16L1(153-210) comprises the C-terminal part of the Atg16L1 coiled-coil domain. We have determined the crystal structure of the Rab33B Q92L/Atg16L1(153-210) effector complex at 3.47 angstrom resolution. This structure reveals that two Rab33B molecules bind to the diverging alpha -helices of the dimeric Atg16L1 coiled-coil domain. We mutated Atg16L1 and Rab33B interface residues and found that they disrupt complex formation in pull-down assays and cellular co-localization studies. The Rab33B binding site of Atg16L1 comprises 20 residues and immediately precedes the WIPI2b binding site. Rab33B mutations that abolish Atg16L binding also abrogate Rab33B association with the Golgi stacks. Atg16L1 mutants that are defective in Rab33B binding still co-localize with WIPI2b in vivo. The close proximity of the Rab33B and WIPI2b binding sites might facilitate the recruitment of Rab33B containing vesicles to provide a source of lipids during autophagosome biogenesis.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Meyr2004,
  author    = {Meyr, Marcus},
  title     = {Untersuchung rekombinanter Vakziniaviren MVA auf Eignung als Vektorimpfstoff gegen Infektionen mit dem Hepatitis-C-Virus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11388},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die Infektion mit dem Hepatitis C Virus (HCV) gilt als eine der Hauptursachen f{\"u}r chronische Hepatitiden und f{\"u}hrt h{\"a}ufig zu Leberzirrhose und Leberkarzinom. Weltweit sind etwa 200 Millionen Menschen mit diesem Virus infiziert. Die aktuelle Behandlung der Hepatitis C mit Ribavirin und Interferon-alpha ist langwierig, beeintr{\"a}chtigt durch Nebenwirkungen und f{\"u}hrt nur bei einem Teil der Patienten zur Heilung. Aus diesem Grund ist die Entwicklung eines pr{\"a}ventiv oder therapeutisch einsetzbaren Impfstoffes gegen HCV-Infektionen sehr w{\"u}nschenswert. Das hoch attenuierte und in seiner Vermehrungsf{\"a}higkeit extrem eingeschr{\"a}nkte modifizierte Vakziniavirus Ankara (MVA) geh{\"o}rt zu den viel versprechendsten Kandidaten f{\"u}r die Entwicklung neuartiger rekombinanter Virusimpfstoffe. Im Rahmen dieser Arbeit sollten erste rekombinante MVA-HCV-Viren auf ihre Eignung als Impfstoffe untersucht werden. Als Zielantigene dienten wichtige virale Strukturproteine, darunter das unter den HCV-Genotypen hoch konservierte Nukleokapsidprotein Core, sowie das Nichtstrukturprotein NS3, welches als regulatorisches Virusprotein im HCV-Replikationszyklus eine wichtige Rolle spielt, untersucht werden. Hierf{\"u}r wurden die rekombinanten MVA-Viren MVA-P7.5-HCV core (MVA-core) und MVA P7.5-HCV-1-830 (MVA-1-830) eingesetzt, welche f{\"u}r die HCV-Strukturproteine codierende Gensequenzen unter der Kontrolle des Vakziniavirus-spezifischen Promotors P7.5 exprimieren. Zus{\"a}tzlich wurde ein weiteres rekombinantes Virus MVA-P7.5-HCV-NS3 (MVA-NS3) konstruiert, welches die Gensequenz f{\"u}r das HCV-Nichtstrukturprotein NS3 tr{\"a}gt. Alle Vektorviren erwiesen sich in in vitro Experimenten als genetisch stabil, erlaubten die Produktion der rekombinanten HCV-Antigene in infizierten Zielzellen und waren somit geeignet f{\"u}r in vivo Untersuchungen im Mausmodell. Da HCV-spezifischen CD8+-T-Zellantworten eine wichtige Rolle bei der Ausheilung einer Hepatitis C zugeschrieben wird, sollte insbesondere die Anregung dieser Immunantworten untersucht werden. Dabei zeigte sich, dass bereits eine einmalige Immunisierung mit MVA-core, MVA-1-830 oder MVA-NS3 ausreichend ist, um HCV-spezifische CD8+-T-Zellantworten zu induzieren. Diese CD8+-T-Lymphozyten konnten ex vivo in Epitop-spezifischer Weise zur Interferon-gamma-Synthese stimuliert werden, ließen sich Antigen-spezifisch in vitro expandieren und waren in der Lage, HCV-spezifische Zielzellen zu erkennen und zu lysieren. Zudem konnte eine Steigerung der Immunantworten durch Mehrfachapplikation der MVA-Vakzinen erzielt werden. Im Folgenden gelang es, die HCV-spezifischen CD8+-T-Zellantworten durch kombinierte Applikation der MVA-Vakzinen mit anderen rekombinanten Virusimpfstoffen wie Semliki-Forest-Viren oder Adenoviren, sowie mit Plasmid-DNA weiter zu verst{\"a}rken. Solche Impfstrategien sind viel versprechend, da sich die gemeinsame Komponente der eingesetzten, unterschiedlichen Vektorvakzinen auf die rekombinanten Antigene beschr{\"a}nkt und eine starke Immunreaktion auf diese Antigene angeregt wird. Die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse erlauben die Schlussfolgerung, dass rekombinante MVA-Vektoren, die HCV-spezifische Antigene produzieren, daf{\"u}r geeignet sind, um nach Impfapplikation HCV-spezifische zellul{\"a}re Immunantworten zu induzieren. Die im Tiermodell erarbeiteten, optimierten Immunisierungsstrategien liefern eine erste Grundlage f{\"u}r weitere Immunisierungsexperimente in Primatenmodellen und zur Planung erster klinischer Studien im Menschen.},
  subject      = {Vaccinia-Virus},
  language  = {de}
}
@article{MinevLanderFelleretal.2019,
  author    = {Minev, Boris R. and Lander, Elliot and Feller, John F. and Berman, Mark and Greenwood, Bernadette M. and Minev, Ivelina and Santidrian, Antonio F. and Nguyen, Duong and Draganov, Dobrin and Killinc, Mehmet O. and Vyalkova, Anna and Kesari, Santosh and McClay, Edward and Carabulea, Gabriel and Marincola, Francesco M. and Butterfield, Lisa H. and Szalay, Aladar A.},
  title     = {First-in-human study of TK-positive oncolytic vaccinia virus delivered by adipose stromal vascular fraction cells},
  series = {Journal of Translational Medicine},
  volume    = {17},
  journal   = {Journal of Translational Medicine},
  doi       = {10.1186/s12967-019-2011-3},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-224105},
  year      = {2019},
  abstract  = {Background ACAM2000, a thymidine kinase (TK)-positive strain of vaccinia virus, is the current smallpox vaccine in the US. Preclinical testing demonstrated potent oncolytic activity of ACAM2000 against several tumor types. This Phase I clinical trial of ACAM2000 delivered by autologous adipose stromal vascular fraction (SVF) cells was conducted to determine the safety and feasibility of such a treatment in patients with advanced solid tumors or acute myeloid leukemia (AML). Methods Twenty-four patients with solid tumors and two patients with AML participated in this open-label, non-randomized dose-escalation trial. All patients were treated with SVF derived from autologous fat and incubated for 15 min to 1 h with ACAM2000 before application. Six patients received systemic intravenous application only, one patient received intra-tumoral application only, 15 patients received combination intravenous with intra-tumoral deployment, 3 patients received intravenous and intra-peritoneal injection and 1 patient received intravenous, intra-tumoral and intra-peritoneal injections. Safety at each dose level of ACAM2000 (1.4 × 106 plaque-forming units (PFU) to 1.8 × 107 PFU) was evaluated. Blood samples for PK assessments, flow cytometry and cytokine analysis were collected at baseline and 1 min, 1 h, 1 day, 1 week, 1 month, 3 months and 6 months following treatment. Results No serious toxicities (> grade 2) were reported. Seven patients reported an adverse event (AE) in this study: self-limiting skin rashes, lasting 7 to 18 days—an expected adverse reaction to ACAM2000. No AEs leading to study discontinuation were reported. Viral DNA was detected in all patients' blood samples immediately following treatment. Interestingly, in 8 patients viral DNA disappeared 1 day and re-appeared 1 week post treatment, suggesting active viral replication at tumor sites, and correlating with longer survival of these patients. No major increase in cytokine levels or correlation between cytokine levels and skin rashes was noted. We were able to assess some initial efficacy signals, especially when the ACAM2000/SVF treatment was combined with checkpoint inhibition. Conclusions Treatment with ACAM2000/SVF in patients with advanced solid tumors or AML is safe and well tolerated, and several patients had signals of an anticancer effect. These promising initial clinical results merit further investigation of therapeutic utility. Trial registration Retrospectively registered (ISRCTN\#10201650) on October 22, 2018.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mueller2006,
  author    = {M{\"u}ller, Nora},
  title     = {Masern Virus Interferenz mit T-Zell-Aktivierung : Einfluß auf Zytoskelettdynamik, Mobilit{\"a}t und Interaktion mit Dendritischen Zellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17953},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Der Kontakt humaner T-Zellen mit dem MV Glykoproteinkomplex interferiert mit der CD3/CD28 stimulierten Aktivierung von PI3/Akt-Kinase Signalwegen. Damit verbunden ist der ineffiziente Transport PH-Dom{\"a}nen-enthaltender Proteine in Membran-rafts, wie der Akt-Kinase und Vav, den Guaninnukleotid-Austauschfaktor von Rho GTPasen. Es konnte gezeigt werden, dass infolge des MV-Kontaktes die CD3/CD28 stimulierte Aktivit{\"a}t der Rho GTPasen Cdc42 und Rac1 inhibiert ist. Dagegen war in MV-behandelten Zellen eine leichte RhoA Aktivierung festzustellen. Rho GTPasen spielen eine kritische Rolle in der Regulation von Zytoskelettorganisation von T-Lymphozyten. {\"U}bereinstimmend damit wurde gezeigt, dass der Kontakt mit MV die CD3/CD28 costimulierte Aktivierung und Polymerisation des F-Aktins inhibiert. Damit verbunden ist die reduzierte F{\"a}higkeit MV-behandelter T-Zellen auf Fibronektin- und mit CD3/CD28 Antik{\"o}rpern-beschichteten Objekttr{\"a}gern zu polarisieren. Die Ausbildung F-Aktin-getriebener morphologischer Ver{\"a}nderungen, wie Filopodien, Lamellipodien und Uropodien, ist drastisch reduziert. Rasterelektronenmikroskopische Auf-nahmen zeigten in nicht-stimulierten und CD3/CD28 costimulierten MV-behandelten T-Zellen einen nahezu kompletten Verlust an Mikrovilli und Lamellipodien. Die Bindung von MV induziert die Dephosphorylierung des F-Aktin-bindenden Proteins Cofilin und der ERM-Proteine. Es konnte demonstriert werden, dass der MV-Kontakt die Ausbildung einer reifen immunologischen Synapse st{\"o}rt. Trotz der morphologischen Ver{\"a}nderungen konjugieren MV-behandelte T-Zellen mit DCs. Die Anzahl MV-behandelter T-Zellen, die mit DCs inter-agieren, ist vergleichbar mit der mock-behandelter T-Zellen. Allerdings zeigt die 3-dimensionale Rekonstruktion der DC/T-Zell-Kontaktzone, dass in MV-behandelten T-Zellen die zentrale Akkumulation und Clusterbildung des CD3-Molek{\"u}ls gest{\"o}rt ist und keine monozentrische Synapse ausbildet wird. Desweiteren erfolgt die Relokalisation des MTOC in T-Zellen in Richtung der DC unvollst{\"a}ndig. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass der MV Glykoproteinkomplex mit essentiellen Schritten einer erfolgreichen T-Zell-Aktivierung w{\"a}hrend der APC/T-Zell-Interaktion interferiert.},
  subject      = {Masernvirus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Neuenkirchen2012,
  author    = {Neuenkirchen, Nils},
  title     = {An in vitro system for the biogenesis of small nuclear ribonucleoprotein particles},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71300},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Most protein-encoding genes in Eukaryotes are separated into alternating coding and non-coding sequences (exons and introns). Following the transcription of the DNA into pre-messenger RNA (pre-mRNA) in the nucleus, a macromolecular complex termed spliceosome removes the introns and joins the exons to generate mature mRNA that is exported to the cytoplasm. There, it can be interpreted by ribosomes to generate proteins. The spliceosome consists of five small nuclear ribonucleic acids (snRNAs) and more than 150 proteins. Integral components of this complex are RNA-protein particles (RNPs) composed of one or two snRNAs, seven common (Sm) and a various number of snRNP-specific proteins. The Sm proteins form a ring-structure around a conserved site of the snRNA called Sm site. In vitro, Sm proteins (B/B', D1, D2, D3, E, F, G) and snRNA readily assemble to form snRNPs. In the context of the cell, however, two macromolecular trans-acting factors, the PRMT5 (protein arginine methyltransferases type 5) and the SMN (survival motor neuron) complex, are needed to enable this process. Initially, the Sm proteins in the form of heterooligomers D1/D2, D3/B and F/E/G are sequestered by the type II methyltransferase PRMT5. pICln, a component of the PRMT5 complex, readily interacts with Sm proteins to form two distinct complexes. Whereas the first one comprises pICln and D3/B the second one forms a ring consisting of pICln, D1/D2 and F/E/G (6S). It has been found that pICln prevents the premature interaction of snRNAs with the Sm proteins in these complexes and thus functions as an assembly chaperone imposing a kinetic trap upon the further assembly of snRNPs. PRMT5 catalyzes the symmetrical dimethylation of arginine residues in B/B', D1 and D3 increasing their affinity towards the SMN complex. Finally, the SMN complex interacts with the pICln-Sm protein complexes, expels pICln and mediates snRNP assembly in an ATP-dependent reaction. So far, only little is known about the action of PRMT5 in the early phase of snRNP assembly and especially how the 6S complex is formed. Studies of this have so far been hampered by the unavailability of soluble and biologically active PRMT5 enzyme. The composition of the SMN complex and possible functions of individual subunits have been elucidated or hypothesized in recent years. Still, the exact mechanism of the entire machinery forming snRNPs is poorly understood. In vivo, reduced production of functional SMN protein results in the neurodegenerative disease spinal muscular atrophy (SMA). How specific SMN mutations that have been found in SMA patients cause the disease remains elusive, yet, are likely to interfere with either SMN complex stability or snRNP assembly. The aim of this work was to establish an in vitro system to recapitulate the cytoplasmic assembly of snRNPs. This was enabled by the recombinant production of all PRMT5 and SMN complex components as well as Sm proteins in a combination of bacterial and insect cell expression systems. Co-expression of human PRMT5 and its direct interaction partner WD45 (WD-repeat domain 45) in Sf21 (Spodoptera frugiperda 21) insect cells resulted for the first time in soluble and biologically active enzyme. Recombinant PRMT5/WD45 formed complexes with Sm protein heterooligomers as well as pICln-Sm protein complexes but not with F/E/G alone. Also, the enzyme exhibited a type II methyltransferase activity catalyzing the mono- (MMA) and symmetrical dimethylation (sDMA) of Sm proteins B, D1 and D3. Two experimental setups were devised to quantitatively analyze the overall methylation of substrates as well as to identify the type and relative abundance of specific methylation types. Methylation of Sm proteins followed Michaelis-Menten kinetics. Complex reconstitutions and competition of the methylation reaction indicate that 6S is formed in a step-wise manner on the PRMT5 complex. The analysis of the methylation type could be applied to deduce a model of sequential MMA and sDMA formation. It was found that large Sm protein substrate concentrations favored monomethylation. Following a distributive mechanism this leads to the conclusion that PRMT5 most likely confers partial methylation of several different substrate proteins instead of processing a single substrate iteratively until it is completely dimethylated. Finally, the human SMN complex was reconstituted from recombinant sources and was shown to be active in snRNP formation. The introduction of a modified SMN protein carrying a mutation (E134K) present in spinal muscular atrophy (SMA) proved that mutated complexes can be generated in vitro and that these might be applied to elucidate the molecular etiology of this devastating disease.},
  subject      = {Biogenese},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Nube2013,
  author    = {Nube, Jacqueline Sui Lin},
  title     = {Comparative Analysis of Vaccinia Virus-Encoded Markers Reflecting Actual Viral Titres in Oncolytic Virotherapy},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85689},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Using viruses to treat cancer is a novel approach to an age-old disease. Oncolytic viruses are native or recombinant viruses that have the innate or enhanced capability to infect tumour cells, replicate within the tumour microenvironment and subsequently lyse those cells. One representative, the vaccinia virus (VACV), belongs to the orthopoxvirus genus of the Poxviridae family. GLV-1h68, a recombinant and attenuated vaccinia virus devel- oped by the Genelux Corporation, is a member of this family currently being tested in various phase I/II clinical trials under the name GL-ONC1. It has been shown to specif- ically replicate in tumour cells while sparing healthy tissue and to metabolise prodrug at or transport immunological payloads to the site of affliction. Since imaging modalities offer little insight into viral replication deep within the body, and because oncolytic virotherapy is dependent on replication within the target tissue, the need for a monitoring system is evident. Pharmacokinetic analysis of this oncolytic agent was to give insight into the dynamics present in tumours during treatment. This, in turn, would give clinicians the opportunity to monitor the efficacy as early as possible after the onset of treatment, to observe treatment progression and possibly to gauge prognosis, without resorting to invasive procedures, e.g. biopsies. A criteria for viable biomarkers was that it had to be directly dependent on viral replica- tion. Ideally, a marker for treatment efficacy would be specific to the treatment modality, not necessarily the treatment type. Such a marker would be highly detectable (high sen- sitivity), specific for the treatment (high specificity), and present in an easily obtained specimen (blood). Taking this into consideration, the biomarkers were chosen for their potential to be indicators of viral replication. Thus, the biomarkers analysed in this thesis are: the native proteins expressed by the viral genes A27L and B5R, the virally encoded recombinant proteins β-galactosidase, β-glucuronidase, green fluorescent protein (GFP), carboxypeptidase G2 (CPG2) and carcinoembryonic antigen (CEA). Each marker is under the control of one of five different promoters present. All recombinant viruses used in this thesis express A27L, B5R, GFP and β-glucuronidase and all are derived from the parental virus GLV-1h68. In addition to these markers, GLV-1h68 expresses β-galactosidase; GLV-1h181 expresses CPG2. [...]},
  subject      = {Onkolyse},
  language  = {en}
}
@article{PakniaChariStarketal.2016,
  author    = {Paknia, Elham and Chari, Ashwin and Stark, Holger and Fischer, Utz},
  title     = {The Ribosome Cooperates with the Assembly Chaperone pICln to Initiate Formation of snRNPs},
  series = {Cell Reports},
  volume    = {16},
  journal   = {Cell Reports},
  number    = {12},
  doi       = {10.1016/j.celrep.2016.08.047},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162420},
  pages     = {p3103-3112},
  year      = {2016},
  abstract  = {The formation of macromolecular complexes within the crowded environment of cells often requires aid from assembly chaperones. PRMT5 and SMN complexes mediate this task for the assembly of the common core of pre-mRNA processing small nuclear ribonucleoprotein particles (snRNPs). Core formation is initiated by the PRMT5-complex subunit pICln, which pre-arranges the core proteins into spatial positions occupied in the assembled snRNP. The SMN complex then accepts these pICln-bound proteins and unites them with small nuclear RNA (snRNA). Here, we have analyzed how newly synthesized snRNP proteins are channeled into the assembly pathway to evade mis-assembly. We show that they initially remain bound to the ribosome near the polypeptide exit tunnel and dissociate upon association with pICln. Coincident with its release activity, pICln ensures the formation of cognate heterooligomers and their chaperoned guidance into the assembly pathway. Our study identifies the ribosomal quality control hub as a site where chaperone-mediated assembly of macromolecular complexes can be initiated.},
  language  = {en}
}
@article{PatilGentschevAdelfingeretal.2012,
  author    = {Patil, Sandeep S. and Gentschev, Ivaylo and Adelfinger, Marion and Donat, Ulrike and Hess, Michael and Weibel, Stephanie and Nolte, Ingo and Frentzen, Alexa and Szalay, Aladar A.},
  title     = {Virotherapy of Canine Tumors with Oncolytic Vaccinia Virus GLV-1h109 Expressing an Anti-VEGF Single-Chain Antibody},
  series = {PLoS One},
  volume    = {7},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {10},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0047472},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-130039},
  pages     = {e47472},
  year      = {2012},
  abstract  = {Virotherapy using oncolytic vaccinia virus (VACV) strains is one promising new strategy for cancer therapy. We have previously reported that oncolytic vaccinia virus strains expressing an anti-VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) single-chain antibody (scAb) GLAF-1 exhibited significant therapeutic efficacy for treatment of human tumor xenografts. Here, we describe the use of oncolytic vaccinia virus GLV-1h109 encoding GLAF-1 for canine cancer therapy. In this study we analyzed the virus-mediated delivery and production of scAb GLAF-1 and the oncolytic and immunological effects of the GLV-1h109 vaccinia virus strain against canine soft tissue sarcoma and canine prostate carcinoma in xenograft models. Cell culture data demonstrated that the GLV-1h109 virus efficiently infect, replicate in and destroy both tested canine cancer cell lines. In addition, successful expression of GLAF-1 was demonstrated in virus-infected canine cancer cells and the antibody specifically recognized canine VEGF. In two different xenograft models, the systemic administration of the GLV-1h109 virus was found to be safe and led to anti-tumor and immunological effects resulting in the significant reduction of tumor growth in comparison to untreated control mice. Furthermore, tumor-specific virus infection led to a continued production of functional scAb GLAF-1, resulting in inhibition of angiogenesis. Overall, the GLV-1h109-mediated cancer therapy and production of immunotherapeutic anti-VEGF scAb may open the way for combination therapy concept i.e. vaccinia virus mediated oncolysis and intratumoral production of therapeutic drugs in canine cancer patients.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Pelz2015,
  author    = {Pelz, Jann-Patrick},
  title     = {Strukturbiologische Untersuchungen zur Chaperone-vermittelten Zusammenlagerung spleißosomaler U-snRNPs},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-116973},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Durch die Spleißreaktion werden nicht-kodierende Sequenzelemente (Introns) aus eukaryotischen Vorl{\"a}ufer-mRNAs entfernt und die kodierenden Sequenzelemente (Exons) miteinander zu einem offenen Leserahmen verbunden. Dieser zentrale Prozessierungsschritt w{\"a}hrend der eukaryotischen Genexpression wird durch das Spleißosom katalysiert, das aus den vier kleinen nukle{\"a}ren Ribonucleoproteinpartikeln (snRNPs) U1, U2, U4/U6 und U5, sowie einer Vielzahl weiterer Proteinfaktoren gebildet wird. Alle snRNPs besitzen eine gemeinsame ringf{\"o}rmige Kernstruktur, die aus sieben gemeinsamen Sm-Proteinen (SmB/B'-D1-D2-D3-E-F-G) besteht, die ein einzelstr{\"a}ngiges Sequenzmotiv auf der snRNAs binden. W{\"a}hrend sich diese, als Sm-Core-Dom{\"a}ne bezeichnete Struktur in vitro spontan ausbilden kann, erfolgt die Zusammenlagerung in vivo in einem assistierten und hochregulierten Prozess. Dieser ist abh{\"a}ngig von insgesamt mindestens 12 trans-agierenden Faktoren, die in den PRMT5- und SMN-Komplexen organisiert sind. Der PRMT5-Komplex agiert in der fr{\"u}hen Phase der Zusammenlagerung, indem er die Sm-Proteine durch die Untereinheit pICln rekrutiert und die symmetrische Methylierung von Argininresten in den C terminalen Schw{\"a}nzen von SmB/B', SmD1 und SmD3 katalysiert. Als Resultat dieser fr{\"u}hen Phase befinden sich die Sm-Proteine SmD1-D2-E-F-G und SmB/B'-D3 in zwei getrennten und durch pICln organisierten Komplexen. W{\"a}hrend SmB/B'-D3-pICln am PRMT5-Komplex gebunden bleibt, existiert der zweite Komplex als freies Intermediat mit einem Sedimentationskoeffizienten von 6S. Diese Intermediate k{\"o}nnen nicht mit RNA assoziieren, sodass f{\"u}r die Fortsetzung des Zusammenlagerungsprozesses die Interaktion der Sm-Proteine mit pICln aufgel{\"o}st werden muss. Dies geschieht in der sp{\"a}ten Phase der Sm-Core-Zusammenlagerung, in der die Sm-Proteine vom SMN-Komplex (bestehend aus SMN, Gemin2-8 und unrip) {\"u}bernommen werden und pICln dissoziiert wird. Dadurch werden die Sm-Proteine f{\"u}r ihre Interaktion mit der snRNA aktiviert und k{\"o}nnen auf die Sm-Bindestelle transferiert werden, wodurch die Formierung des Sm-Core abgeschlossen wird. Im Rahmen dieser Arbeit konnten mit Hilfe einer Kombination r{\"o}ntgenkristallographischer und elektronenmikroskopischer Methoden zwei wichtige Intermediate dieses Zusammenlagerungs-prozesses strukturbiologisch charakterisiert werden. Bei diesen Intermediaten handelt es sich um den 6S-Komplex, sowie um ein Sm-Protein-Transferintermediat mit einem Sedimentations-koeffizienten von 8S. In diesem ist der 6S-Komplex an zwei zentrale Untereinheiten des SMN-Komplexes (SMN und Gemin2) gebunden, w{\"a}hrend pICln den Komplex noch nicht verlassen hat. Der 8S-Komplex stellt daher ein „gefangenes" Intermediat zwischen der fr{\"u}hen und sp{\"a}ten Phase der Zusammenlagerung dar. Zun{\"a}chst gelang es eine erste Kristallform des rekombinant hergestellten 8S-Komplexes zu erhalten, die jedoch keine Strukturl{\"o}sung erlaubte. Durch eine kombinierte Optimierung der Kristallisationsbedingung und der verwendeten Proteine wurde eine weitere {\"a}hnliche Kristallform erhalten, mit der die Kristallstruktur des 8S-Komplexes gel{\"o}st werden konnte. Die Kristallisation des 6S-Komplexes gelang im Anschluss auf Basis der Hypothese, dass Kristalle beider Komplexe aufgrund der kompositionellen Verwandtschaft zwischen 6S und 8S auch {\"A}hnlichkeiten in der Architektur ihrer Kristallgitter aufweisen k{\"o}nnten. Daher wurden innerhalb von pICln gezielt Aminos{\"a}uren substituiert, die sich innerhalb von Kristallkontakten der 8S-Kristalle befanden und konformationell eingeschr{\"a}nkt waren. Mit entsprechend rekonstituierten 6S-Pr{\"a}parationen konnten dann zwei Kristallformen erzeugt werden, die eine Strukturl{\"o}sung des 6S-Komplexes erm{\"o}glichten. Durch die Kristallstruktur des 6S-Komplexes konnte f{\"u}r pICln eine strukturelle Mimikry der Sm-Proteine identifiziert werden. Diese erm{\"o}glicht eine Bindung der Sm-Proteine und eine fr{\"u}hzeitige topologische Organisation des Sm-Pentamers D1-D2-F-E-G in einer geschlossenen hexameren Ringstruktur. Die Kristallstruktur des 8S-Komplexes zeigt, wie der SMN-Komplex {\"u}ber Gemin2 an das Sm-Pentamer bindet. In Kombination mit einer EM-Struktur des 8S-Komplexes gelang es weiterhin, einen plausiblen Mechanismus f{\"u}r die Elimination von pICln und die Aktivierung der Sm-Proteine f{\"u}r die snRNA-Bindung zu formulieren. Somit konnten diese Arbeiten zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der Funktionen von trans-agierenden Faktoren bei Zusammenlagerung von RNA-Protein-Komplexen in vivo beitragen.},
  subject      = {Spleißosom},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Philipp2013,
  author    = {Philipp, Carolin},
  title     = {Talglipide als Wirtsfaktoren f{\"u}r Mycobacterium leprae : Literaturrecherche und Entwicklung einer Methode zur Talganalyse},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85028},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Trotz weltweiter kostenlos zur Verf{\"u}gung stehender multi drug therapy und Eradikationsbem{\"u}hungen der WHO liegt die Leprainzidenz seit f{\"u}nf Jahren bei etwa 250 000 Neuerkrankungen pro Jahr. Der massive Abfall der Pr{\"a}valenz seit 1985 ist zum einen rechnerisch und durch die Art der Datenerhebung bedingt (s. 5.1.1), zum anderen l{\"a}sst sie keine R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Transmissionsereignisse, also die Aktivit{\"a}t der Krankheit zu. Dazu dient die Inzidenz, die nur unverh{\"a}ltnism{\"a}ßig gesunken ist (s. 2.4.1). F{\"u}r eine effektive Bek{\"a}mpfung der Lepra muss jedoch eine Reduktion der Neuerkrankungen erreicht werden. Bekannt ist, dass nur ein Bruchteil der mit M.leprae exponierten Individuen eine manifeste Krankheit entwickelt. Die Suche nach Wirtsfaktoren f{\"u}r eine Lepraerkrankung ist f{\"u}r gezielte Pr{\"a}ventions- und Prophylaxe-Maßnahmen, die Neuerkrankungen verhindern sollen, demnach von großer Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse einer Literaturrecherche zum Thema "Talglipide als Wirtsfaktoren f{\"u}r M.leprae" pr{\"a}sentiert und eine Methode zur Talganalyse entwickelt. Anhand wissenschaftlicher Publikationen wurde der aktuelle Stand der Forschung in den verschiedenen Bereichen dieser Hypothese reviewartig dargestellt. Der aktuelle Erkenntnisstand hinsichtlich der Lepra{\"u}bertragung ist vereinbar mit mehreren {\"U}bertragungswegen, wobei die Tr{\"o}pfchen- und die Haut{\"u}bertragung favorisiert werden (s. 2.5.1). Die Interpretation der Genomanalysen von M.leprae hat in Kombination mit fr{\"u}heren biochemischen Erkenntnissen Aufschluss {\"u}ber die metabolischen F{\"a}higkeiten von M.leprae gegeben. M.leprae besitzt ein reduktives "Minimalgenom", das sich an die intrazellul{\"a}re Nische, in der es lebt, außerordentlich adaptiert hat. Der Verlust wichtiger Kohlenstoffquellen und eine stark eingeschr{\"a}nkte Atmungskette stehen im Gegensatz zu den fast vollst{\"a}ndig erhaltenen anabolen und katabolen Stoffwechselwegen der Lipide. Sowohl f{\"u}r die Zellwandsynthese als auch zur Energieproduktion ist M.leprae auf wirtsbezogene Lipide angewiesen. Freie Fetts{\"a}uren werden dabei veresterten Fetts{\"a}uren vorgezogen (s. 5.2.1.1). Epidemiologische Erkenntnisse stehen ebenfalls in Einklang mit unserer Lipidhypothese. Als Ursache f{\"u}r das Clustering von Lepraf{\"a}llen in Haushalten kommen sowohl genetische als auch zuf{\"a}llig verteilte Faktoren sowie ein auf den gesamten Haushalt wirkender "Haushaltsfaktor" in Frage. Als genetischer Faktor, der die Talglipidzusammensetzung beeinflusst, w{\"a}ren Enzymaktivit{\"a}ten f{\"u}r die Squalen- bzw. Sapiens{\"a}uresynthese denkbar (vgl. 5.2.1.3). Einen in der Bev{\"o}lkerung zuf{\"a}llig verteilten Suszeptibilit{\"a}tsfaktor k{\"o}nnte die residente Keimflora der Haut darstellen, die f{\"u}r die Menge der im Talg vorkommenden freien Fetts{\"a}uren verantwortlich ist (s. 5.2.1.2). Als m{\"o}glicher Haushaltsfaktor kommt "Armut" in Betracht, der nachgewiesenermaßen mit schlechter K{\"o}rper- und Kleidungshygiene einhergeht (s. 5.2.2.3). In Kombination mit einer vermutlich ebenfalls mit Armut assoziierten h{\"a}ufigeren kutanen Verletzung durch Parasiten und M{\"u}cken k{\"o}nnte dies eine kutane Schmierinfektion mit M.leprae beg{\"u}nstigen. F{\"u}r eine Schmierinfektion {\"u}ber kontaminierte Gegenst{\"a}nde spricht auch die gute extrakorporale {\"U}berlebensf{\"a}higkeit des Erregers und der Nachweis von M.leprae in Bodenproben (s. 5.2.2.2). Die epidemiologischen Daten zu Geschlechterverh{\"a}ltnis und Infektionszeitpunkt lassen ebenfalls eine Rolle der Talglipide als Wirtsfaktoren f{\"u}r eine Lepraerkrankung vermuten (s. 5.2.1.2). Auf Basis der Erkenntnis, dass Lipide und insbesondere Talglipide als Wirtsfaktoren f{\"u}r M.leprae in Betracht kommen, wurde zu diesbez{\"u}glich relevanten Talgkomponenten recherchiert. Als trophischer Wirtsfakor kommen die individuell in unterschiedlichen Mengen vorliegenden freien Fetts{\"a}uren des Sebums in Betracht. Die Menge an Squalen und Sapiens{\"a}ure im Talg hat nachgewiesenermaßen erheblichen Einfluss auf die Barrierefunktion der Haut gegen bakterielle Erreger (s. 5.2.1.3). Es wurde folglich eine auf D{\"u}nnschicht- und Gaschromatografie beruhende Methode zur Quantifizierung dieser Talgbestandteile entwickelt (s. 4.6). Die Probenentnahme erfolgt mittels Sebutape, was eine bew{\"a}hrte, reproduzierbare und auch unter tropischen Bedingungen leicht anwendbare Methode darstellt.},
  subject      = {Mycobacterium leprae},
  language  = {de}
}
@article{PhillipsChanPaeschkeetal.2015,
  author    = {Phillips, Jane A. and Chan, Angela and Paeschke, Katrin and Zakian, Virginia A.},
  title     = {The Pif1 helicase, a negative regulator of telomerase, acts preferentially at long telomeres},
  series = {PLoS Genetics},
  volume    = {11},
  journal   = {PLoS Genetics},
  number    = {4},
  doi       = {10.1371/journal.pgen.1005186},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-148722},
  pages     = {e1005186},
  year      = {2015},
  abstract  = {Telomerase, the enzyme that maintains telomeres, preferentially lengthens short telomeres. The S. cerevisiae Pif1 DNA helicase inhibits both telomerase-mediated telomere lengthening and de novo telomere addition at double strand breaks (DSB). Here, we report that the association of the telomerase subunits Est2 and Est1 at a DSB was increased in the absence of Pif1, as it is at telomeres, suggesting that Pif1 suppresses de novo telomere addition by removing telomerase from the break. To determine how the absence of Pif1 results in telomere lengthening, we used the single telomere extension assay (STEX), which monitors lengthening of individual telomeres in a single cell cycle. In the absence of Pif1, telomerase added significantly more telomeric DNA, an average of 72 nucleotides per telomere compared to the 45 nucleotides in wild type cells, and the fraction of telomeres lengthened increased almost four-fold. Using an inducible short telomere assay, Est2 and Est1 no longer bound preferentially to a short telomere in pif1 mutant cells while binding of Yku80, a telomere structural protein, was unaffected by the status of the PIF1 locus. Two experiments demonstrate that Pif1 binding is affected by telomere length: Pif1 (but not Yku80) -associated telomeres were 70 bps longer than bulk telomeres, and in the inducible short telomere assay, Pif1 bound better to wild type length telomeres than to short telomeres. Thus, preferential lengthening of short yeast telomeres is achieved in part by targeting the negative regulator Pif1 to long telomeres.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Plank2019,
  author    = {Plank, Christina},
  title     = {Untersuchung von Dihydroisochinolinonderivaten als m{\"o}gliche Inhibitoren von Hsc70},
  doi       = {10.25972/OPUS-16265},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162655},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Einhergehend mit einer steigenden Lebenserwartung nimmt auch die Zahl der am Multiplen Myelom Erkrankten zu. Bis dato gibt es nur wenige Therapieans{\"a}tze dieser selten vorkommenden Blutkrebserkrankung. Im Zusammenhang mit der Entstehung des Multiplen Myeloms stehen vor allem zwei bedeutende Hitzeschockproteine: Hsp90 und Hsp70. Beide haben die Aufgabe, Zellen vor Apoptose zu sch{\"u}tzen. In proliferierenden Plasmazellen ist eine {\"U}berexpression an Hsp90 zu beobachten. Entwickelte Inhibitoren f{\"u}hrten zwar zu einer verminderten Hsp90-Aktivit{\"a}t, allerdings wurde diese durch eine vermehrte Expression von Hsp70 kompensiert, weshalb Myelomzellen weiterhin proliferierten. Aus diesem Grund bietet sich Hsp70 als weiterer Angriffspunkt in der Therapierung des Multiplen Myeloms an. Die bislang entwickelten Inhibitoren binden entweder an die Nukleotid- oder Substratbindedom{\"a}ne. Da beide Stellen unspezifisch sind, wurden durch virtuelles Screening potenzielle Inhibitoren f{\"u}r Hsp70 identifiziert, welche in vitro und in vivo tats{\"a}chlich Effekte hinsichtlich der Herunterregulierung von Hsp70 zeigten. Ob die entwickelten Substanzen jedoch direkt an Hsp70 binden, war die Fragestellung der vorliegenden Arbeit. In dieser Arbeit wurde untersucht, inwiefern die entwickelten Inhibitoren an Hsp70 binden und dieses inhibieren. Die humane Hsp70-Familie besitzt sechzehn Mitglieder, die alle {\"a}hnliche Aufgaben und Strukturmerkmale aufweisen. F{\"u}r die durchgef{\"u}hrten Versuche wurde die Hsp70-Isoform Hsc70 verwendet. In einem Protein-Ligand-Assay konnte gezeigt werden, dass die meisten Verbindungen durch Aggregatbildung zu einer Inhibition von Hsc70 f{\"u}hrten. Durch Zugabe von Detergenz konnten die gebildeten Aggregate aufgebrochen und so der Inhibitionseffekt aufgehoben bzw. deutlich reduziert werden. Damit konnte gezeigt werden, dass die in Zell- und Mausversuchen beobachteten Effekte vermutlich nicht auf eine direkte Inhibition von Hsc70 zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind. Ob diese Effekte nun ebenfalls auf Aggregatbildung beruhen oder aber ein anderes Protein als das vermutete Hsc70 inhibiert wird, was {\"u}ber eine Signalkaskade zur Inhibition von Hsc70 f{\"u}hrt, w{\"a}re eine interessante Fragestellung f{\"u}r weitere Untersuchungen. Da sowohl in NMR-Versuchen als auch dem durchgef{\"u}hrten Protein-Ligand-Assay gezeigt werden konnte, dass die vormals als potenzielle Inhibitoren entwickelten Verbindungen nur schwach aktiv sind, wurde durch Fragment-basierte Ans{\"a}tze eine andere Bindestelle f{\"u}r m{\"o}gliche Inhibitoren identifiziert. Hierbei konnte N-Acetyl-D-Glucosamin in der Nukleotidbindedom{\"a}ne von Hsc70 detektiert werden. Hieraus k{\"o}nnten sich neue Ans{\"a}tze zur Entwicklung neuartiger in silico entwickelter Hsc70-Inhibitoren ergeben. Ausgangspunkt f{\"u}r die Docking-Studien zur Entwicklung neuer Hsp70-Inhibitoren war die Kristallstruktur von bHsc70 ED 1-554, einer trunkierten Doppelmutante des nativen Hsc70. Bis dato ist diese 554 Aminos{\"a}uren umfassende Mutante die einzige Hsc70-Variante von der die Zweidom{\"a}nenstruktur kristallisiert werden konnte. F{\"u}r dieses Konstrukt wurde zun{\"a}chst ein optimiertes Aufreinigungsprotokoll entwickelt, um dann Kristallisationsversuche mit ausgew{\"a}hlten AH-Verbindungen, die in den Docking-Studien entwickelt wurden, durchzuf{\"u}hren. Hierbei konnte jedoch keine Bindung festgestellt werden. Die Kristallisation mit Ver-155008, einem bekannten Hsc70-Inhibitor, f{\"u}hrte jedoch zur ersten Zweidom{\"a}nenstruktur von Hsc70 mit gebundenem Ver-155008. Neben der obigen Fragestellung wurde außerdem untersucht, wie funktional aktiv das trunkierte Hsc70-Konstrukts ist. Hier zeigte sich, dass aufgrund des fehlenden C-Terminus zwar eine geringe Aktivit{\"a}t von 30 \% im Vergleich zur Volll{\"a}nge zu beobachten war. F{\"u}r eine nahezu vollst{\"a}ndige R{\"u}ckfaltungsaktivit{\"a}t ist aber der C-Terminus essentiell. Weiterhin konnte in ITC-Versuchen der Kd-Wert von Ver-155008 an die verwendete Mutante ermittelt werden, der dem bereits bekannten Kd von Ver-155008 an das native Hsc70 {\"a}hnlich ist.},
  subject      = {Hitzeschockproteine},
  language  = {de}
}
@phdthesis{PrietoGarcia2022,
  author    = {Prieto Garc{\´i}a, Cristian},
  title     = {USP28 regulates Squamous cell oncogenesis and DNA repair via ΔNp63 deubiquitination},
  doi       = {10.25972/OPUS-27033},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-270332},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {∆Np63 is a master regulator of squamous cell identity and regulates several signaling pathways that crucially contribute to the development of squamous cell carcinoma (SCC) tumors. Its contribution to coordinating the expression of genes involved in oncogenesis, epithelial identity, DNA repair, and genome stability has been extensively studied and characterized. For SCC, the expression of ∆Np63 is an essential requirement to maintain the malignant phenotype. Additionally, ∆Np63 functionally contributes to the development of cancer resistance toward therapies inducing DNA damage. SCC patients are currently treated with the same conventional Cisplatin therapy as they would have been treated 30 years ago. In contrast to patients with other tumor entities, the survival of SCC patients is limited, and the efficacy of the current therapies is rather low. Considering the rising incidences of these tumor entities, the development of novel SCC therapies is urgently required. Targeting ∆Np63, the transcription factor, is a potential alternative to improve the therapeutic response and clinical outcomes of SCC patients. However, ∆Np63 is considered "undruggable." As is commonly observed in transcription factors, ∆Np63 does not provide any suitable domains for the binding of small molecule inhibitors. ∆Np63 regulates a plethora of different pathways and cellular processes, making it difficult to counteract its function by targeting downstream effectors. As ∆Np63 is strongly regulated by the ubiquitin-proteasome system (UPS), the development of deubiquitinating enzyme inhibitors has emerged as a promising therapeutic strategy to target ∆Np63 in SCC treatment. This work involved identifying the first deubiquitinating enzyme that regulates ∆Np63 protein stability. Stateof-the-art SCC models were used to prove that USP28 deubiquitinates ∆Np63, regulates its protein stability, and affects squamous transcriptional profiles in vivo and ex vivo. Accordingly, SCC depends on USP28 to maintain essential levels of ∆Np63 protein abundance in tumor formation and maintenance. For the first time, ∆Np63, the transcription factor, was targeted in vivo using a small molecule inhibitor targeting the activity of USP28. The pharmacological inhibition of USP28 was sufficient to hinder the growth of SCC tumors in preclinical mouse models. Finally, this work demonstrated that the combination of Cisplatin with USP28 inhibitors as a novel therapeutic alternative could expand the limited available portfolio of SCC therapeutics. Collectively, the data presented within this dissertation demonstrates that the inhibition of USP28 in SCC decreases ∆Np63 protein abundance, thus downregulating the Fanconi anemia (FA) pathway and recombinational DNA repair. Accordingly, USP28 inhibition reduces the DNA damage response, thereby sensitizing SCC tumors to DNA damage therapies, such as Cisplatin.},
  language  = {en}
}
@article{PrietoGarciaHartmannReisslandetal.2022,
  author    = {Prieto-Garcia, Cristian and Hartmann, Oliver and Reissland, Michaela and Braun, Fabian and Bozkurt, S{\"u}leyman and Pahor, Nikolett and Fuss, Carmina and Schirbel, Andreas and Sch{\"u}lein-V{\"o}lk, Christina and Buchberger, Alexander and Calzado Canale, Marco A. and Rosenfeldt, Mathias and Dikic, Ivan and M{\"u}nch, Christian and Diefenbacher, Markus E.},
  title     = {USP28 enables oncogenic transformation of respiratory cells, and its inhibition potentiates molecular therapy targeting mutant EGFR, BRAF and PI3K},
  series = {Molecular Oncology},
  volume    = {16},
  journal   = {Molecular Oncology},
  number    = {17},
  doi       = {10.1002/1878-0261.13217},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-312777},
  pages     = {3082-3106},
  year      = {2022},
  abstract  = {Oncogenic transformation of lung epithelial cells is a multistep process, frequently starting with the inactivation of tumour suppressors and subsequent development of activating mutations in proto-oncogenes, such as members of the PI3K or MAPK families. Cells undergoing transformation have to adjust to changes, including altered metabolic requirements. This is achieved, in part, by modulating the protein abundance of transcription factors. Here, we report that the ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 28 (USP28) enables oncogenic reprogramming by regulating the protein abundance of proto-oncogenes such as c-JUN, c-MYC, NOTCH and ∆NP63 at early stages of malignant transformation. USP28 levels are increased in cancer compared with in normal cells due to a feed-forward loop, driven by increased amounts of oncogenic transcription factors such as c-MYC and c-JUN. Irrespective of oncogenic driver, interference with USP28 abundance or activity suppresses growth and survival of transformed lung cells. Furthermore, inhibition of USP28 via a small-molecule inhibitor resets the proteome of transformed cells towards a 'premalignant' state, and its inhibition synergizes with clinically established compounds used to target EGFR\(^{L858R}\)-, BRAF\(^{V600E}\)- or PI3K\(^{H1047R}\)-driven tumour cells. Targeting USP28 protein abundance at an early stage via inhibition of its activity is therefore a feasible strategy for the treatment of early-stage lung tumours, and the observed synergism with current standard-of-care inhibitors holds the potential for improved targeting of established tumours.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Prusko2006,
  author    = {Prusko, Carsten Dietmar},
  title     = {Evolutionary Diversification of Protein Functions : From Translation in Prokaryotes to Innate Immunity in Invertebrates},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18517},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {With the progress in sequencing of the honey bee genome new data become available which allows the search and identification of genes coding for homologous proteins found in other organism. Two genes coding for c-type lysozymes were identified in the genome of A. mellifera through an online-based BLAST search. Expression of both intron-less genes seems not to be under the regulatory control of either of the two pathways involved in humoral insect immunity, i.e. Toll and Imd, since no NF-\&\#954;B transcription factor binding sites are found upstream of the genes. The encoded Lys-1 and Lys-2 are 157 and 143 amino acid long, respectively, and share a sequence similarity of 90\%. Further in silico analysis revealed a signal peptidase cleavage site at the N-terminus of each amino acid sequence, strongly suggesting a secretion of the enzymes into the surrounding environment of the producing cells. Sequence alignments of both amino acid sequences with other c-type lysozymes identified the highly conserved active site glutamic acid (Glu32) as well as eight highly conserved cysteine residues. However, an important aspartic acid (Asp50) in the active site that helps to stabilize a substrate intermediate during catalysis is replaced by a serine residue in the lysozymes of A. mellifera. The replacement of the active site aspartic acid in the honey bee lysozymes suggests a different catalytic mechanism and/or a different substrate-specificity in respect to other c-type lysozymes. Furthermore, 3D-models of Lys-1 and Lys-2 were generated based on the sequence similarity of A. mellifera lysozymes with other c-type lysozymes. The published 3D structure of the lysozyme from the silkmoth Bombyx mori, which shares the highest sequence similarity of all available structures with A. mellifera lysozymes, was used as template for the construction of the 3D-models. The models of Lys-1 and Lys-2 suggest that both enzymes resemble, in large part, the structure of B. mori lysozyme. In order to identify the set of AMPs in the hemolymph of A. mellifera, hemolymph of immunized bees was analyzed. Applying SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and mass spectrometry on hemolymph from immunized bees, three out of the four peptides were identified, i.e. abaecin, defensin 1 and hymenoptaecin. Furthermore, Lys-2 was identified in the hemolymph by mass spectrometry, conclusively demonstrating the presence of a lysozyme in the hemolymph of A. mellifera for the first time. However, the protein levels of Lys-2 were not affected by bacterial injection, suggesting that the gene expression of the putative antibacterial protein is not under the regulatory control of the Imd and/or Toll pathway. Besides the abovementioned antimicrobial peptides, the 76 kDa large transferrin was also identified. Transferrin is an iron-binding protein that has been implicated in innate immunity in the honey bee. Furthermore, the effect of pathogenic dose, the timeline of peptide induction and the age-related accumulation of the aforementioned AMPs were studied. The intensity of expression of the antimicrobial peptides, abaecin, defensin 1, and hymenoptaecin as well as transferrin increased proportionally with the amount of bacteria injected into the hemocoel. No such effect was observed for the protein levels of Lys-2. Furthermore, up-regulation of the three antibacterial peptides and transferrin was observed within the first 24 h following infection with E. coli (gram-). Infection with the gram+ bacterium Micrococcus flavus resulted in high and moderate protein levels for transferrin and abaecin, respectively, whereas hardly any accumulation of hymenoptaecin was observed, indicating that the gene expression of abaecin and transferrin is somehow positively correlated, and would suggest a shared regulatory pathway that differs from that of hymenoptaecin. Although bacterial infections didn't seem to stimulate the production of Lys-2, different concentrations in the hemolymph were observed in bees of different ages, suggesting a correlation between the expression of Lys-2 and the age-related division of labor of adult worker honey bees, also known as age polyethism. The results further allow a proposed causal connection between the age-dependent accumulation of Lys-2 and the hemolymph titer of the gonotrophic hormone juvenile hormone, which is the "behavioral pacemaker" in adult honey bees.},
  subject      = {Biene},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Raab2010,
  author    = {Raab, Viktoria Maria},
  title     = {Histologische Charakterisierung Vaccinia-Virus infizierter humaner Tumore im Mausmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49024},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Onkolytische Viren spielen eine immer bedeutendere Rolle f{\"u}r die Tumorforschung, weil in zahlreichen pr{\"a}klinischen Studien gezeigt werden konnte, dass viral bedingte Onkolyse zu einer Tumorregression f{\"u}hrt. Ein {\"a}ußerst vielversprechender Kandidat der onkolytischen Viren ist das Vaccinia-Virus. In der vorliegenden Arbeit wurde mit dem attenuierten Vaccinia-Virus GLV-1h68 gearbeitet, welches nach systemischer Applikation eine Regression von Tumoren verursacht. Obwohl bereits zahlreiche onkolytische Viren in klinischen Studien Anwendung finden, sind zugrunde liegende Abl{\"a}ufe bei einer Virusinfektion solider Tumore sowie Mechanismen, welche f{\"u}r die Tumorregression verantwortlich sind, immer noch nicht erschlossen. Um Aufschluss {\"u}ber notwendige Parameter f{\"u}r eine effiziente Infektion eines soliden Tumors mit GLV-1h68 zu erlangen, wurden im ersten Teil dieser Arbeit die uninfizierte Tumormikroumgebung sowie stromale Ver{\"a}nderungen in der fr{\"u}he Phase der Infektion untersucht. Als Tumormodell diente hierbei ein humanes autologes Melanomzellpaar (888-MEL und 1936-MEL). Diese beiden Zelllinien sind Teil einer Reihe von f{\"u}nf verschiedenen Melanomzelllinien, welche alle aus den widerkehrenden Metastasen eines einzelnen Patienten (Patient 888) isoliert wurden. 888-MEL zeigt nach Virusinfektion mit GLV-1h68 ein regredierendes Verhalten (therapeutischer Index: 88,0) und ist somit respondierend nach GLV-1h68-Infektion. 1936-MEL hingegen zeigte mit einem therapeutischen Index von 13,7 ein nur schwach verlangsamtes Wachstum solider Tumore, und ist somit schwach-respondierend nach GLV-1h68-Infektion. Als ein Grund, weshalb diese beiden autologen Melanomzelllinien unterschiedlich auf GLV-1h68-Infektion reagieren, wurde die Anzahl der Viruspartikel vermutet, welche 1 dpi im soliden Tumor vorliegt. Eine m{\"o}gliche Korrelation zwischen initialem viralen Titer 1 dpi und sp{\"a}terer Tumorregression konnte experimentell aber nicht nachgewiesen werden. Zwei voneinander unabh{\"a}ngige Experimentreihen zeigten, dass bei identischer systemischer Applikation in den beiden soliden Tumoren kein Unterschied des viralen Titers vorlag. Weiterhin wurden die Komponenten der Tumormikroumgebung und ihr m{\"o}glicher Einfluss auf die Effizienz der Virusinfektion untersucht. Immunhistologische Studien zeigten, dass es im uninfizierten Zustand bei soliden 888-MEL Tumoren zu einer massiven Infiltration CD45-positiver Zellen kam, die bei 1936-MEL-Tumoren jedoch nicht zu finden war. Die Beobachtung steht in {\"U}bereinstimmung mit Ergebnissen einer vergleichenden Microarray-Analyse, die das Infiltrat CD45-positiver Zellen in 888-MEL Tumoren genauer charakterisierte. Es wurde mit Microarray-Analyse eine erh{\"o}hte Expression chemotaktischer Molek{\"u}le in soliden 888-MEL Tumoren nachgewiesen. Unter anderem wird CCL8 (MCP-2) erh{\"o}ht exprimiert. Als chemotaktisches Molek{\"u}l hat CCL8 eine erh{\"o}hte Monozyteninfiltration zur Folge. Weiterhin wurde eine erh{\"o}hte Expression von MIF (macrophage migration inhibitory factor) und dem entsprechendem Rezeptor CD74 in uninfizierten 888-MEL-Tumoren gemessen. MIF induziert als proinflammatorisches Zytokin die Synthese inflammatorischer Mediatoren. Dies erkl{\"a}rt die Anh{\"a}ufung CD45-positiver Zellen in der Tumormikroumgebung. Durch eine erh{\"o}hte Expression MHC II-verwandter Gene in soliden 888-MEL- Tumoren wurden die CD45-positiven Zellen als Monozyten identifiziert. Um die Funktion der Immunzellen zu analysieren, wurde durch eine intraperitoneale Applikation des Zytostatikums Cyclophosphamid eine Monozytendepletion induziert. Diese Immundepletion resultierte in soliden 888-MEL- Tumoren in einer signifikant verringerten Virusreplikation und -Ausbreitung nach Infektion mit GLV-1h68. Diese Ergebnisse implizieren, dass durch eine erh{\"o}hte Infiltration CD45-positiver Zellen in die Tumormikroumgebung die GLV-1h68-Infektion und -Replikation erleichtert wird. Nach Ausbreitung der Infektion kommt es in respondierenden Tumoren nach einem ersten Wachtumsarrest zu einer Tumorregression. Um Aufschluss {\"u}ber den beteiligten Mechanismus bei der Tumorregression zu erlangen, wurden GLV-1h68-infizierte-Tumore in der sp{\"a}ten Phase der Infektion untersucht. Drei m{\"o}gliche Mechanismen viral verursachter Onkolyse wurden beschrieben: Tumorzell-spezifische Onkolyse, Zerst{\"o}rung der Tumorvaskulatur oder anti-tumorale Immunantwort. F{\"u}r diese Experimente wurden humane Brustkarzinomzellen als Tumormodell verwendet. Mit diesem Tumormodell sollte analysiert werden, welcher der drei bislang diskutierten Mechanismen bei einer GLV-1h68-Infektion vorlag. Als erstes zeigten histologische Studien, dass Virusinfektion und -Replikation zu ausgedehnten Tumornekrosen f{\"u}hren. Dabei blieben die Blutgef{\"a}ße in uninfizierten und auch in infizierten Bereichen des Tumors intakt und funktionell aktiv. Systemische Perfusion der Vaskulatur mit Lektin zeigte, dass die Tumorvaskulatur an das periphere Blutgef{\"a}ßsystem angeschlossen war. Nachfolgende Experimente zeigten, dass Endothelzellen nicht durch die Viren infiziert wurden, wohingegen aber Endothelzell-ummantelnde, Gef{\"a}ß-stabilisierende Perizyten nur in uninfizierten, nicht aber in infizierten Bereichen des Tumors vorkamen. Perizyten wurden m{\"o}glicherweise durch Virusinfektion lysiert. Morphologische und funktionelle Analyse der Blutgef{\"a}ße im Tumor zeigte, dass GLV-1h68-Infektion Hyperpermeabilit{\"a}t, Vasodilatation und eine erh{\"o}hte Expression des Adh{\"a}sionsmolek{\"u}ls CD31 verursachte. Eine erh{\"o}hte CD31-Expression erleichtert eine Infiltration rekrutierter Immunzellen. Das konnte durch immunhistochemische F{\"a}rbung von CD45 und MHC II besonders in intratumoralen Bereichen gezeigt werden. Durch Cyclophosphamid-vermittelte Immunsuppression wurde nachgewiesen, dass diese rekrutierten Immunzellen keinen ausschlaggebenden Einfluss auf die Tumorregression haben. Nach Immundepletion in soliden GI-101A-Tumoren konnte eine verst{\"a}rkte Virusinfektion, effektivere Onkolyse und fr{\"u}hzeitigere Tumorregression nachgewiesen werden. Zusammenfassend zeigten diese Ergebnisse, dass der dominierende Mechanismus, welcher zur Tumorregression f{\"u}hrt, die Onkolyse ist.},
  subject      = {Vaccinia-Virus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Reinboth2012,
  author    = {Reinboth, Jennifer},
  title     = {Cellular Factors Contributing to Host Cell Permissiveness in Support of Oncolytic Vaccinia Virus Replication},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85392},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {In initial experiments, the well characterized VACV strain GLV-1h68 and three wild-type LIVP isolates were utilized to analyze gene expression in a pair of autologous human melanoma cell lines (888-MEL and 1936 MEL) after infection. Microarray analyses, followed by sequential statistical approaches, characterized human genes whose transcription is affected specifically by VACV infection. In accordance with the literature, those genes were involved in broad cellular functions, such as cell death, protein synthesis and folding, as well as DNA replication, recombination, and repair. In parallel to host gene expression, viral gene expression was evaluated with help of customized VACV array platforms to get better insight over the interplay between VACV and its host. Our main focus was to compare host and viral early events, since virus genome replication occurs early after infection. We observed that viral transcripts segregated in a characteristic time-specific pattern, consistent with the three temporal expression classes of VACV genes, including a group of genes which could be classified as early-stage genes. In this work, comparison of VACV early replication and respective early gene transcription led to the identification of seven viral genes whose expression correlated strictly with replication. We considered the early expression of those seven genes to be representative for VACV replication and we therefore referred to them as viral replication indicators (VRIs). To explore the relationship between host cell transcription and viral replication, we correlated viral (VRI) and human early gene expression. Correlation analysis revealed a subset of 114 human transcripts whose early expression tightly correlated with early VRI expression and thus early viral replication. These 114 human molecules represented an involvement in broad cellular functions. We found at least six out of 114 correlates to be involved in protein ubiquitination or proteasomal function. Another molecule of interest was the serine-threonine protein kinase WNK lysine-deficient protein kinase 1 (WNK1). We discovered that WNK1 features differences on several molecular biological levels associated with permissiveness to VACV infection. In addition to that, a set of human genes was identified with possible predictive value for viral replication in an independent dataset. A further objective of this work was to explore baseline molecular biological variances associated with permissiveness which could help identifying cellular components that contribute to the formation of a permissive phenotype. Therefore, in a subsequent approach, we screened a set of 15 melanoma cell lines (15-MEL) regarding their permissiveness to GLV-1h68, evaluated by GFP expression levels, and classified the top four and lowest four cell lines into high and low permissive group, respectively. Baseline gene transcriptional data, comparing low and highly permissive group, suggest that differences between the two groups are at least in part due to variances in global cellular functions, such as cell cycle, cell growth and proliferation, as well as cell death and survival. We also observed differences in the ubiquitination pathway, which is consistent with our previous results and underlines the importance of this pathway in VACV replication and permissiveness. Moreover, baseline microRNA (miRNA) expression between low and highly permissive group was considered to provide valuable information regarding virus-host co-existence. In our data set, we identified six miRNAs that featured varying baseline expression between low and highly permissive group. Finally, copy number variations (CNVs) between low and highly permissive group were evaluated. In this study, when investigating differences in the chromosomal aberration patterns between low and highly permissive group, we observed frequent segmental amplifications within the low permissive group, whereas the same regions were mostly unchanged in the high group. Taken together, our results highlight a probable correlation between viral replication, early gene expression, and the respective host response and thus a possible involvement of human host factors in viral early replication. Furthermore, we revealed the importance of cellular baseline composition for permissiveness to VACV infection on different molecular biological levels, including mRNA expression, miRNA expression, as well as copy number variations. The characterization of human target genes that influence viral replication could help answering the question of host cell response to oncolytic virotherapy and provide important information for the development of novel recombinant vaccinia viruses with improved features to enhance replication rate and hence trigger therapeutic outcome.},
  subject      = {Vaccinia-Virus},
  language  = {en}
}
@article{SchroederBernhardtMarincolaetal.2014,
  author    = {Schr{\"o}der, Wiebke and Bernhardt, J{\"o}rg and Marincola, Gabriella and Klein-Hitpass, Ludger and Herbig, Alexander and Krupp, Guido and Nieselt, Kay and Wolz, Christiane},
  title     = {Altering gene expression by aminocoumarins: the role of DNA supercoiling in Staphylococcus aureus},
  series = {BMC Genomics},
  volume    = {15},
  journal   = {BMC Genomics},
  number    = {291},
  issn      = {1471-2164},
  doi       = {10.1186/1471-2164-15-291},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-121609},
  year      = {2014},
  abstract  = {BACKGROUND: It has been shown previously that aminocoumarin antibiotics such as novobiocin lead to immediate downregulation of recA expression and thereby inhibit the SOS response, mutation frequency and recombination capacity in Staphylococcus aureus. Aminocoumarins function by inhibiting the ATPase activity of DNA gyrase subunit B with a severe impact on DNA supercoiling. RESULTS: Here, we have analysed the global impact of the DNA relaxing agent novobiocin on gene expression in S. aureus. Using a novobiocin-resistant mutant, it became evident that the change in recA expression is due to gyrase inhibition. Microarray analysis and northern blot hybridisation revealed that the expression levels of a distinct set of genes were increased (e.g., recF-gyrB-gyrA, the rib operon and the ure operon) or decreased (e.g., arlRS, recA, lukA, hlgC and fnbA) by novobiocin. The two-component ArlRS system was previously found to decrease the level of supercoiling in S. aureus. Thus, downregulation of arlRS might partially compensate for the relaxing effect of novobiocin. Global analysis and gene mapping of supercoiling-sensitive genes did not provide any indication that they are clustered in the genome. Promoter fusion assays confirmed that the responsiveness of a given gene is intrinsic to the promoter region but independent of the chromosomal location. CONCLUSIONS: The results indicate that the molecular properties of a given promoter, rather than the chromosomal topology, dictate the responsiveness to changes in supercoiling in the pathogen Staphylococcus aureus.},
  language  = {en}
}
@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}
}
@phdthesis{Schust2006,
  author    = {Schust, Jochen},
  title     = {Neue Ans{\"a}tze zur Identifizierung niedermolekularer Inhibitoren der STAT3-Aktivierung und -Homodimerisierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19952},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Die STATs (signal transducers and activators of transcription) sind eine Familie latent zytoplasmatischer Transkriptionsfaktoren, die Signale von der Zellmembran in den Zellkern weiterleiten. Ein Mitglied der Proteinfamilie, STAT3, ist aufgrund {\"u}berm{\"a}ßiger Tyrosinkinase-Aktivit{\"a}t in einer breiten Vielzahl von Krebszelllinien und menschlichen Tumoren konstitutiv-aktiv. Um kleine organische Molek{\"u}le zu identifizieren, die die Funktion der SH2-Dom{\"a}ne von STAT3 blockieren und dadurch die Aktivit{\"a}t und die Dimerisierung des Proteins inhibieren, wurde ein Hochdurchsatz-Verfahren entwickelt, welches auf Fluoreszenzpolarisation beruht. Das Prinzip dieses Verfahrens war die Bindung eines Fluorescein-markierten Phosphotyrosin-Peptids, welches von gp130, einer Untereinheit des Interleukin-6-Rezeptors, abgeleitet war, an nicht phosphoryliertes STAT3-Protein. Der Kd Wert dieser Bindung betrug 150 nM und der Assay war stabil im Hinblick auf die Salzkonzentration, der Konzentration an Dimethylsulfoxid und der Zeit. Der Assay wurde auf ein 384-Lochplattenformat angepasst und wies einen Z'-Wert von 0,87 auf. Das Fluorscein-markierte Phosphotyrosin-Peptid band spezifisch an die SH2-Dom{\"a}ne von STAT3 und die Bindung konnte durch Phosphotyrosin-Peptide unterschiedlich stark inhibiert werden. Die Hochdurchsatz-Analyse mehrerer Substanzbibliotheken f{\"u}hrte schließlich zur Identifikation eines spezifischen STAT3-Inhibitors, Stattic (STAT three inhibitory compound). Stattic ist das erste nicht-peptidische kleine Molek{\"u}l, welches selektiv die Funktion der STAT3-SH2-Dom{\"a}ne beeintr{\"a}chtigte. Dabei spielte der Aktivierungszustand von STAT3 in vitro keine Rolle. Die gleichzeitige Inkubation mit Stattic f{\"u}hrte im Fluoreszenzpolarisations-Assay zur Inhibition der Bindung des Fluorescein-markierten Phosphotyrosin-Peptids an die SH2-Dom{\"a}ne von STAT3. Diese antagonistische Reaktion stellte sich als stark temperaturabh{\"a}ngig heraus und hatte in vitro bei der physiologisch relevanten Temperatur von 37°C nach 60 Minuten einen IC50 Wert von 5,1 µM. Zusammen mit einer Abh{\"a}ngigkeit von der Zeit wiesen die Ergebnisse auf eine irreversibel ablaufende Reaktion unter Kn{\"u}pfung einer kovalenten Bindung zwischen Stattic und STAT3 hin. Die Inhibition war spezifisch gegen{\"u}ber der Bindung verschiedener Fluorescein-markierten Phosphotyrosin-Peptide an die jeweiligen Proteine STAT1, STAT5b und Lck und Stattic hatte ebenfalls nur einen sehr geringen Effekt auf die Proteindimerisierung von c-Myc/Max und Jun/Jun. Die genauere Betrachtung der Kinetik der antagonistischen Reaktion zeigte eine signifikante Verlangsamung der Reaktionsgeschwindigkeit beim Vergleich zwischen STAT3 und STAT1 bzw. STAT3 und STAT5b. Die Inhibierung der Bindung des entsprechenden Fluorescein-markierten Phosphotyrosin-Peptids an das Protein Lck durch Stattic war hingegen nicht zeitabh{\"a}ngig. Diese Versuche zeigten eine deutliche Pr{\"a}ferenz der Bindung von Stattic an das Protein STAT3. Die Verdr{\"a}ngung des Fluorescein-markierten Phosphoytrosin-Peptids von der STAT3-SH2-Dom{\"a}ne durch Stattic verlief kompetitiv zur Inhibition mit einem Phophotyrosin-Peptid, welches an die SH2-Dom{\"a}ne von STAT3 bindet. In Verbindung mit den vorherigen Experimenten wies dies auf eine kovalente Bindung von Stattic innerhalb des STAT3-Proteins hin. Eine abschließende Struktur-Wirkungs-Beziehung in vitro zeigte die Notwendigkeit sowohl von der Nitrogruppe als auch von der Doppelbindung der Vinylsulfongruppe in Stattic f{\"u}r die Bindung an STAT3 und untermauerte die These, dass Stattic kovalent innerhalb des STAT3-Proteins bindet. In zellbiologischen Systemen wurde die Wirksamkeit von Stattic anhand verschiedener molekularbiologischer Assays best{\"a}tigt. Stattic inhibierte selektiv die Tyrosinphosphorylierung von STAT3 in HepG2 Zellen, in NIH3T3/v-Src Zellen und in den Brustkrebszelllinien MDA-MB-231 und MDA-MB-435S. Aber auch bereits phosphorylierte STAT3-Proteine wurden durch Stattic in vitro an der Homodimerisierung gehindert, was in einer EMSA-Analyse gezeigt wurde. Somit inhibierte Stattic in vitro selektiv die Signalkette von STAT3 unabh{\"a}ngig von dessen Aktivierungszustand. Andere Signalketten oder die Funktion der in der Signalkette {\"u}ber STAT3 liegenden Tyrosinkinasen wurden in Zellen nicht beeinflusst. Im Folgenden konnte demonstriert werden, dass Stattic als direkter STAT3-Inhibitor dessen Lokalisierung in den Zellkern inhibierte, nicht jedoch die Lokalisierung des Gegenspielers STAT1. Weiterhin reduzierte der Einsatz von Stattic selektiv das von v-Src in NIH3T3 Zellen induzierte und von STAT3-abh{\"a}ngige Wachstum von Kolonien in Weichagar. Dass Stattic schließlich selektiv die Apoptoserate in Zellen mit konstitutiver STAT3-Aktivt{\"a}t erh{\"o}hte, best{\"a}tigte die bisherigen Daten. Mit Stattic konnte daher ein neues biologisches Werkzeug generiert werden, um selektiv STAT3 in Zelllinien oder Tumoren in Tiermodellen auszuschalten, die eine konstitutive STAT3-Aktivit{\"a}t aufweisen.},
  subject      = {STAT},
  language  = {de}
}