@article{SchaeferWeibelDonatetal.2012,
  author    = {Sch{\"a}fer, Simon and Weibel, Stephanie and Donat, Ulrike and Zhang, Qian and Aguilar, Richard J. and Chen, Nanhai G. and Szalay, Aladar A.},
  title     = {Vaccinia virus-mediated intra-tumoral expression of matrix metalloproteinase 9 enhances oncolysis of PC-3 xenograft tumors},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-78220},
  year      = {2012},
  abstract  = {Background: Oncolytic viruses, including vaccinia virus (VACV), are a promising alternative to classical mono-cancer treatment methods such as surgery, chemo- or radiotherapy. However, combined therapeutic modalities may be more effective than mono-therapies. In this study, we enhanced the effectiveness of oncolytic virotherapy by matrix metalloproteinase (MMP-9)-mediated degradation of proteins of the tumoral extracellular matrix (ECM), leading to increased viral distribution within the tumors. Methods: For this study, the oncolytic vaccinia virus GLV-1h255, containing the mmp-9 gene, was constructed and used to treat PC-3 tumor-bearing mice, achieving an intra-tumoral over-expression of MMP-9. The intra-tumoral MMP-9 content was quantified by immunohistochemistry in tumor sections. Therapeutic efficacy of GLV-1h255 was evaluated by monitoring tumor growth kinetics and intra-tumoral virus titers. Microenvironmental changes mediated by the intra-tumoral MMP-9 over-expression were investigated by microscopic quantification of the collagen IV content, the blood vessel density (BVD) and the analysis of lymph node metastasis formation. Results: GLV-1h255-treatment of PC-3 tumors led to a significant over-expression of intra-tumoral MMP-9, accompanied by a marked decrease in collagen IV content in infected tumor areas, when compared to GLV-1h68-infected tumor areas. This led to considerably elevated virus titers in GLV-1h255 infected tumors, and to enhanced tumor regression. The analysis of the BVD, as well as the lumbar and renal lymph node volumes, revealed lower BVD and significantly smaller lymph nodes in both GLV-1h68- and GLV-1h255- injected mice compared to those injected with PBS, indicating that MMP-9 over-expression does not alter the metastasis-reducing effect of oncolytic VACV. Conclusions: Taken together, these results indicate that a GLV-1h255-mediated intra-tumoral over-expression of MMP-9 leads to a degradation of collagen IV, facilitating intra-tumoral viral dissemination, and resulting in accelerated tumor regression. We propose that approaches which enhance the oncolytic effect by increasing the intra-tumoral viral load, may be an effective way to improve therapeutic outcome.},
  subject      = {Biochemie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schaefer2012,
  author    = {Sch{\"a}fer, Simon},
  title     = {Wirkung der Vaccinia-viral kodierten Proteine Relaxin 1 und Matrixmetalloproteinase 9 auf die extrazellul{\"a}re Matrix und die virale Ausbreitung im Tumorgewebe},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69592},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die heute in der Krebstherapie vorherrschenden konventionellen Therapiemethoden weisen Defizite bez{\"u}glich ihrer Wirksamkeit auf und rufen oftmals gravierende Nebenwirkungen hervor. Eine Alternative f{\"u}r die Behandlung von Tumoren ist der Einsatz onkolytischer Viren. Um einen erfolgreichen klinischen Einsatz onkolytischer Viren zu erm{\"o}glichen, ist eine Verst{\"a}rkung von deren Wirksamkeit durch die Insertion therapeutischer Gene w{\"u}nschenswert. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte der Abbau von Proteinen der extrazellul{\"a}ren Matrix durch die Insertion des Relaxin- oder Matrixmetalloproteinase 9-Gens (MMP-9) in das Vaccinia-Virus Genom erreicht und dadurch die Virusausbreitung im Tumorgewebe erleichtert werden. Hierf{\"u}r wurden die rekombinanten Vaccinia-Viren GLV-1h169, codierend f{\"u}r das Hormon Relaxin und GLV-1h255, codierend f{\"u}r das Enzym MMP-9, eingesetzt. Es wurde analysiert, ob die Expression dieser Proteine zu einem Abbau von Matrixproteinen f{\"u}hrt, dies die Virusausbreitung erleichtert und die Lyse infizierter Tumorzellen gegen{\"u}ber dem parentalen Virus GLV-1h68 verst{\"a}rkt. GLV-1h169 wurde in DU145-, PC3- und C33A-Tumor-tragende M{\"a}use injiziert und die Wirkung des viral-codierten Relaxins auf die extrazellul{\"a}re Matrix und die virale Ausbreitung im Tumorgewebe analysiert. In Zellkultur-Experimenten wurde ermittelt, dass die Insertion des Relaxin-Gens in das GLV-1h169-Genom das Replikationsverhalten in DU145-Zellen gegen{\"u}ber dem des parentalen Virus GLV-1h68 nicht negativ beeinflusst. In DU145-, PC3- und C33A-Tumorschnitten konnte eine Expression von Relaxin in GLV-1h169-infizierten Bereichen nachgewiesen werden. Die Expression von Relaxin soll durch die Aktivierung des Relaxin-Signalweges zur Translation von MMP-9 f{\"u}hren. Das Enzym wird von infizierten Zellen sezerniert und spaltet Proteine der extrazellul{\"a}ren Matrix. Der Gehalt der MMP-9 Substrate Collagen IV und Laminin in GLV-1h169 behandelten DU145- und C33A-Tumoren wurde analysiert und mit jenem in GLV-1h68- und PBS- behandelten Tumoren verglichen. In Virus-behandelten DU145-Tumoren zeigte sich im Vergleich mit PBS-behandelten Tumoren ein signifikant verringerter Collagen IV- und Laminingehalt. Weiterhin war der Collagen IV-Gehalt in GLV-1h169 infizierten Tumoren signifikant niedriger als in GLV-1h68 infizierten. Dies f{\"u}hrte jedoch nicht zu einer Erh{\"o}hung des Virustiters und nicht zu einer verbesserten Virusausbreitung. GLV-1h68- und GLV-1h169-infizierte Tumore zeigten gegen{\"u}ber PBS-behandelten Tumoren eine starke Regression. Die GLV-1h169-vermittelte Relaxin-Expression f{\"u}hrte jedoch nicht zu einer weiteren Verst{\"a}rkung der Tumorregression. In Virus-behandelten C33A-Tumoren wurde eine signifikante Erh{\"o}hung des Collagen IV- und Laminingehalts gegen{\"u}ber PBS-behandelten Tumoren nachgewiesen. Dies k{\"o}nnte durch eine Virus-induzierte Inflammationsreaktion hervorgerufen werden, die eine Fibroblasten-vermittelte Collagenablagerung nach sich zieht. Das MMP-9 Expressionsle-vel war in Virus-behandelten Tumoren gegen{\"u}ber PBS-behandelten signifikant erh{\"o}ht, jedoch bewirkte die GLV-1h169-vermittelte Expression von Relaxin keine zus{\"a}tzliche MMP-9 Expression. In Tumorrandbereichen erfolgte eine Expression von Relaxin und MMP-9, im Tumorinneren jedoch nur eine Expression von Relaxin. Hingegen wurde eine Korrelation zwischen der MMP-9-Expression und der Pr{\"a}senz MHC II-positiver Zellen beobachtet. Diese Zellen migrieren von außen in das Tumorgewebe und exprimieren dort MMP-9. Bei der Analyse der Virustiter und -ausbreitung im Tumorgewebe zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen GLV-1h68- und GLV-1h169-injizierten Tieren. Die Injektion von beiden onkolytischen Viren in C33A-Tumor-tragende M{\"a}use f{\"u}hrte zu einer starken Tumorregression. Diese wurde jedoch nicht durch die GLV-1h169-vermittelte Relaxin-Expression beeinflusst. Da die Aktivierung des Relaxin-Signalweges zu einer Expression des vascular endothelial growth factors (VEGF) f{\"u}hren kann, welcher die Angiogenese stimuliert, wurde die Blutgef{\"a}ßdichte in C33A-Tumoren ermittelt. Die Expression von Relaxin f{\"u}hrte nicht zu einer erh{\"o}hten Blutgef{\"a}ßdichte. Die Basalmembran von Blutgef{\"a}ßen enth{\"a}lt Collagen IV, deshalb wurde untersucht, ob die Relaxin-Expression eine erh{\"o}hte Permeabilit{\"a}t der Gef{\"a}ße bewirkt. In den Virus-behandelten Tumoren zeigte sich eine gegen{\"u}ber PBS-behandelten Tumoren signifikant erh{\"o}hte Gef{\"a}ß-Permeabilit{\"a}t, jedoch bewirkte die Expression von Relaxin keine weitere Erh{\"o}hung der Gef{\"a}ß-Permeabilit{\"a}t...},
  subject      = {Relaxin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Linder2012,
  author    = {Linder, Bastian},
  title     = {Systemischer Spleißfaktormangel im Zebrafisch Danio rerio - Etablierung und Charakterisierung eines Tiermodells f{\"u}r Retinitis pigmentosa},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69965},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Retinitis pigmentosa (RP) ist eine vererbte Form der Erblindung, die durch eine progressive Degeneration von Photorezeptorzellen in der Retina verursacht wird. Neben „klassischen" RP-Krankheitsgenen, die direkt oder indirekt mit dem Sehprozess und der Aufrechterhaltung der Photorezeptoren in Verbindung stehen, k{\"o}nnen auch Mutationen in Genen f{\"u}r konstitutive Spleißfaktoren zur Photorezeptordegeneration f{\"u}hren. RP kann daher als Paradebeispiel einer Erkrankung mit paradoxer Gewebespezifit{\"a}t angesehen werden: Defekte in essentiellen und ubiquit{\"a}r exprimierten Genen f{\"u}hren zu einem Ph{\"a}notyp, der nur wenige Zelltypen betrifft. Um Einblicke in diesen außergew{\"o}hnlichen Pathomechanismus zu erhalten, wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein Tiermodell f{\"u}r Spleißfaktor-vermittelte RP im Zebrafisch Danio rerio etabliert. Zun{\"a}chst wurde gezeigt, dass eine RP verursachende Punktmutation des Spleißfaktors Prpf31 auch in dessen Zebrafisch-Homolog zu einem Verlust der physiologischen Aktivit{\"a}t f{\"u}hrt. Als Modell f{\"u}r die Prpf31-Mangelsituation diente dann die durch ein Antisense-Morpholino induzierte partielle Reduktion der Prpf31-Expression in Zebrafischlarven. Konsistent mit einem RP-Ph{\"a}notyp zeigte sich in diesen Larven eine starke Beeintr{\"a}chtigung des Sehverm{\"o}gens. Sie wurde - ebenfalls analog zu RP - durch defekte Photorezeptoren verursacht, die bei ansonsten normal entwickelter Retina eine deutlich ver{\"a}nderte Morphologie aufwiesen. Daraufhin konnten in einer genomweiten Transkriptomanalyse der Augen von Prpf31-defizienten Larven erstmals in vivo photorezeptorspezifische Gene identifiziert werden, deren Expression durch den Mangel an Prpf31 beeintr{\"a}chtigt war. Im zweiten Teil der Arbeit wurde untersucht, ob es neben den bereits bekannten RP-Krankheitsgenen weitere Spleißfaktoren gibt, deren Defekt die Degeneration von Photorezeptoren ausl{\"o}sen kann. Dazu wurde in Zebrafischlarven ein Mangel an Prpf4 erzeugt, einem Spleißfaktor, der bislang nicht mit RP in Verbindung gebracht worden war. Der Ph{\"a}notyp dieser Fische war nicht von dem des Prpf31 RP-Modells zu unterscheiden. Dies lieferte einen Hinweis darauf, dass auch Defekte in Prpf4 in der Lage sein k{\"o}nnten, RP auszul{\"o}sen. Tats{\"a}chlich konnte durch genetisches Screening ein RP-Patient mit einer Punktmutation in Prpf4 identifiziert werden (Kollaboration mit Hanno Bolz, Universit{\"a}t K{\"o}ln). Die biochemische Analyse dieser Mutation zeigte, dass sie zu einem Defekt der Integration von Prpf4 in spleißosomale Untereinheiten und zu dessen Funktionsverlust in vivo f{\"u}hrt. Mit dem in dieser Arbeit etablierten Tiermodell konnte zum ersten Mal in vivo ein von Spleißfaktor-Mutationen verursachter Pathomechanismus von Retinitis pigmentosa nachvollzogen werden. Die vom Prpf31-Mangel betroffenen Photorezeptortranskripte stellen vielversprechende Kandidaten f{\"u}r die Vermittlung der Gewebespezifit{\"a}t dar und unterst{\"u}tzen die Hypothese, dass ihre ineffiziente Prozessierung den RP-Ph{\"a}notyp ausl{\"o}st. Die Entdeckung eines weiteren Spleißfaktors, dessen Defizienz ebenfalls zu defekten Photorezeptoren f{\"u}hrt, zeigt, dass offenbar der Funktionsverlust des Spleißosoms generell in der Lage ist, die Degeneration dieser Zellen zu verursachen. Dies ist nicht zuletzt auch von klinischer Relevanz, da vermutet werden kann, dass sich unter den vielen bisher nicht identifizierten RP-Krankheitsgenen weitere Spleißfaktoren befinden.},
  subject      = {RNS-Spleißen},
  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}
}
@phdthesis{Adelfinger2012,
  author    = {Adelfinger, Marion},
  title     = {Pr{\"a}klinische Verwendung verschiedener onkolytischer Vaccinia-Viren zur Therapie von Human- und Hundetumoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70688},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Nach Einsch{\"a}tzung der Weltgesundheitsorganisation WHO wird Krebs im Jahr 2013 die weltweit h{\"a}ufigste Todesursache bei Menschen und Haustieren sein. Diese Situation erfordert die Entwicklung neuer therapeutischer Ans{\"a}tze. Hauptziel einer Tumortherapie ist es, sowohl den Prim{\"a}rtumor als auch die Metastasen m{\"o}glichst vollst{\"a}ndig zu entfernen. Dabei wird nach Methoden gesucht, die im Gegensatz zu den meisten gegenw{\"a}rtigen therapeutischen Eins{\"a}tzen, wie der chirurgischen Entfernung b{\"o}sartiger Neubildungen, Chemotherapie und Strahlentherapie, selektiv die b{\"o}sartigen Zellen erkennen und zerst{\"o}ren k{\"o}nnen. Eine faszinierende M{\"o}glichkeit in dieser Hinsicht ist die Verwendung von onkolytischen Viren, die die F{\"a}higkeit besitzen, sich selektiv sowohl in Prim{\"a}rtumoren als auch in Metastasen anzusiedeln und die Krebszellen dort zu zerst{\"o}ren. Das Konzept, dass Viren n{\"u}tzlich f{\"u}r die Bek{\"a}mpfung von Krebs sein k{\"o}nnten, ist nicht neu. Allerdings konnte erst in den letzten Jahren durch zahlreiche Studien best{\"a}tigt werden, dass verschiedene Viren in der Lage sind, eine signifikante Antitumorwirkung in vivo auszu{\"u}ben. Zu den erfolgversprechenden onkolytischen Viren z{\"a}hlen insbesondere Adenovirus, Herpes simplex Virus, Reovirus und Vaccinia-Virus, die sich bereits in Phase III der klinischen Studien befinden oder kurz davor sind. Die therapeutische Nutzung von tumorspezifischen onkolytischen Viren beim Menschen hat bereits begonnen. Im Rahmen der vorliegenden Doktorarbeit wurden verschiedene Aspekte der Wirkungsweise von Vaccinia-Virus-St{\"a}mmen bei der Therapie verschiedener Tumore aus Mensch und Hund im Xenotransplantat-Mausmodell bearbeitet: die Onkolyse der Krebszellen und Inhibition des Tumorwachstums sowie die Effekte der Virusinfektion auf das Tumormikromilieu und die Mitwirkung des angeborenen Immunsystems bei der Virotherapie. Das Tumormikromilieu (Stroma) setzt sich aus einer Vielzahl verschiedener Zellen und Komponenten der extrazellul{\"a}ren Matrix zusammen. Die Krebszellen bilden unter anderem mit Endothelzellen des Blut- und Lymphsystems und verschiedenen Immunzellen eine komplexe Organ-{\"a}hnliche Struktur. Weitere wichtige Bestandteile des Stromas sind Wachstumsfaktoren, Chemokine und Zytokine und die Tumorvaskulatur. Diese ist durch zahlreiche strukturelle und funktionelle Abnormalit{\"a}ten charakterisiert, wodurch die Effektivit{\"a}t von Strahlen- und Chemotherapie herabgesetzt wird. Weiterhin ist das Tumormikromilieu durch seine {\"A}hnlichkeit mit einer chronischen Entz{\"u}ndungsreaktion gekennzeichnet und wirkt immunsupprimierend auf rekrutierte Leukozyten, die wiederum die Inflammation verst{\"a}rken und die Angiogenese und das Tumorwachstum weiter f{\"o}rdern. Aufgrund dieser vielen Komponenten ist die Zusammensetzung jedes Tumors einzigartig, weswegen Standardtherapien h{\"a}ufig nicht zu einer Heilung f{\"u}hren. Die Wirkung der Viren bei der Virotherapie beruht vermutlich auf 4 Mechanismen, die einzeln oder in Kombination auftreten k{\"o}nnen: die direkte Onkolyse der Krebszellen, die Zerst{\"o}rung des Tumorblutgef{\"a}ßsystems, die Aktivierung des Immunsystems des Wirts und die Suppression der microRNA-Expression des Wirtes. Zus{\"a}tzlich kann die Expression therapeutischer Gene die onkolytische Wirkung verst{\"a}rken. Zum Nachweis der Onkolyse der Krebszellen und Inhibition des Tumorwachstums wurde zuerst das Virus GLV-1h68 in einem autologen humanen Melanomzellpaar, 888-MEL und 1936-MEL, eingesetzt. Das GLV-1h68-Virus wurde auf Basis des Wildtyp Vaccinia-Virus LIVP durch die Insertion von 3 Expressionskassetten in den drei Genloci F14.5L, J2R und A56 genetisch konstruiert. 888-MEL, eine zu einem fr{\"u}hen Zeitpunkt der Krebserkrankung aus einer Metastase isolierte Zelllinie, zeigt nach Infektion mit GLV-1h68 im Mausmodell Tumornekrose („Responder"), w{\"a}hrend 1936-MEL aus einer sp{\"a}ten Metastasierungsphase kaum mit Onkolyse auf eine Virusinfektion reagiert („Poor-Responder"). Die onkolytische Wirkung konnte mittels Durchflusszytometrie in Tumoren beider Zelllinien zu einem fr{\"u}hen Zeitpunkt nach Virusinfektion nachgewiesen werden. In 888-MEL-Tumoren wurde hierbei eine große Zahl infizierter und toter Zellen nach Virusinfektion gefunden. Gleichzeitig wurde eine hohe Zahl an Immunzellen detektiert, die nach Virusinfektion reduziert war. In den schw{\"a}cher reagierenden 1936-MEL-Tumoren konnte eine Onkolyse bei Infektion mit h{\"o}herer Virusmenge und zu einem fr{\"u}heren Zeitpunkt demonstriert werden, wodurch mehr Zellen infiziert wurden. Zus{\"a}tzlich wurde eine Steigerung der nur in geringer Zahl vorhandenen Immunzellen nachgewiesen. Trotz des unterschiedlichen Tumormikromilieus konnte somit ein onkolytischer Effekt in beiden Tumormodellen erzielt werden. ...},
  subject      = {Vaccinia-Virus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Vyalkova2022,
  author    = {Vyalkova, Anna},
  title     = {Efficacy of approved Smallpox Vaccines in Human and Canine Cancer Therapy: Adipose - tissue derived Stem Cells (ADSC) take up VACV and serve as a protective vehicle for virus delivery to tumors},
  doi       = {10.25972/OPUS-25345},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-253457},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Cancer is one of the major causes of mortality in developed countries. In 2020, there were more than 19.3 million new cases of tumor malignancies worldwide, with more than 10 million deaths. The high rates of cancer cases and mortality necessitate extensive research and the development of novel cancer treatments and antitumor agents. In most cases, conventional treatment strategies for tumor therapy are based on chemotherapeutic treatment, which is supplemented with radiotherapy and/or surgical resection of solid tumors [1]. The use of chemotherapy for the treatment of cancer has significant side effects, the most dangerous of which is toxicity [2] [3]. Modern methods of treating tumors focus on specific drug delivery to the tumor site, actively targeting the tumor cells, as well as the reduction of side effects. One of the most promising current approaches is based on oncolytic viruses. Antitumor properties of viruses were documented at the beginning of the 20th century when some cancer patients recovered after acute viral infections, particularly influenza [4]. Vaccinia virus (VACV) is a member of the Poxviridae family, has natural antitumor properties, and provides a good basis for generating efficient recombinant oncolytic strains. Furthermore, VACV has never been shown to integrate into the host genome [5]. VACV is likely one of the safest and well-studied viruses due to extensive research being done in molecular biology and pathophysiology to investigate its potential as a vaccine for smallpox eradication programs. It has been administered to over 200 million people worldwide. VACV antitumor therapeutic effectiveness has been established in xenograft models with a variety of tumor types for human and canine cancers. Furthermore, recombinant oncolytic VACVs expressing genes encoding light-emitting proteins are a big improvement in a treatment strategy that combines tumor-specific therapies and diagnostics. Oncolytic virus treatments are effective in xenograft cancer models in mice, however, the significant improvements found in mice do not always translate to human cancer patients. These therapies should be tested in dogs with spontaneous cancer not only to offer well translatable information regarding the possible efficiency of viral therapy for human cancers but also to improve the health of our household pets as well. Spontaneous canine tumors are starting to be regarded as an essential model of human cancers that can reproduce the tumor microenvironment and immune response of cancer patients [6]. Just as data obtained in dog experiments can improve cancer therapy for human patients, these findings can also be used to improve treatment protocols in canine patients. Hundreds of studies and dozens of reviews have been published regarding the antitumor effects of various recombinants of VACV, but information on the anticancer features of initial, genetically-unmodified "na{\"i}ve" VACV is still limited. In the first studies, we compared different wild-type, non-modified strains of VACV and tested their oncolytic properties on a panel of various cancer cells derived from different organs. In addition, we also tested a protection system based on the "Trojan horse" concept - using a combination of human Adipose tissue-derived Stem Cells (hADSC) and three different wild-type single plaque purified Vaccinia virus strains: W1, L1, and T1. We showed that all tested human cell lines (FaDu, MDA MB 231, HNT-13, HNT-35, and PC-3) are permissive to L0, W0, T0, L1, W1, and L1 infection. Furthermore, we tested the cytotoxicity of VACV in different cancer cell lines (A549, PC-3, MDA-MB 231, FaDu, HNT-13, HNT-25, and HNT-35). All strains lysed the cells, which was most visible at 96 hpi. We also showed that all tested strains could efficiently infect and multiply in hADSC at a high level. In our in vivo study, we tested the therapeutic efficacy of the wild-type Vaccinia viruses L1, W1, and T1 alone or in combination with hADSC. Wild-type VACV strains were tested for their oncolytic efficiency in human lung adenocarcinoma (A549) in a xenograft model. Treatment of A549 tumors with different doses of L1 and W1 as well as with a L1/ADSC or W1/ADSC combination led to significant tumor regression compared to the PBS control. Additionally, the treatment with L1 and W1 and the combination of L1/ADSC and W1/ADSC was well tolerated by the animals. In the case of the wild-type Tian Tan strain, results were not obtained due to the high cytotoxicity of this strain. Therefore, it should be attenuated for further studies. In the second part of the current study, we investigated the oncolytic effect of C1-opt1, W1 opt1, and L3-opt1 strains based on the wild-type Copenhagen, Wyeth, and Lister vaccines with additional expression of turboFP635. Replication and cytotoxicity assays demonstrated that all 3 viruses were able to infect, replicate in and kill canine tumor cell lines STSA-1 and CT1258 in a virus dose- and time- dependent fashion. Cytotoxicity and replication assays were also performed on cultured canine Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells (cAdMSC). The results showed that the cells were lysed much slower than the tumor cells. It suggests that these cells can harbour the virus for a long-term period, allowing the virus to spread into the body and there is enough time to reach the primary tumor or metastases before the cell carrier is destroyed. The viral replication in cAdMSC in our study was lower than in canine cancer cells (STSA-1 and CT1258) at the same MOI. After being studied in cell culture, C1 opt1 and their combination with cAdMSC (C1-opt1/cAdMSC) were used in canine STSA 1 tumor bearing nude mice. We tested the oncolytic effect of the C1-opt1 virus alone and in combination with cAdMSC in the canine STSA-1 xenograft mouse model. Altogether, our findings have shown that both C1-opt1 and cAdMSC/C1-opt1 significantly reduced tumor size or eliminated the tumor. There was no significant difference between C1-opt1 alone and cAdMSC/C1-opt1. The virus particles were mostly found within the tumor after 24 dpi, some amount of virus particles were found in the lungs of mice injected with a combination of cAdMSC/C1-opt1 but not in the group injected with virus alone (cAdMSC might get stuck in the lungs and cause virus propagation there). Taken together, this study provided a proof-of-concept that hADSC/cAdMSC can be used as a carrier system for the "Trojan horse" concept. However, it should be confirmed in another experimental model system, such as canine patients. Moreover, these findings suggest that wild-type, non-modified strains of Vaccinia virus isolates can be considered promising candidates for oncolytic virotherapy, especially in combination with mesenchymal stem cells.},
  subject      = {ADSC},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ye2022,
  author    = {Ye, Mingyu},
  title     = {Immunotherapy with Vaccinia virus co-expressing tumor-associated antigens and mouse IL-2 cytokine in mice with mammary cancer},
  doi       = {10.25972/OPUS-25309},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-253095},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Interleukin 2 (IL-2) was the first cytokine applied for cancer treatment in human history. It has been approved as monotherapy for renal cell carcinoma and melanoma by the FDA and does mediate the regression of the tumors in patients. One of the possible mechanisms is that the administration of IL-2 led to T lymphocytes expansion, including CD4+ and CD8+ T cells. In addition, a recent study demonstrated that antigen-specific T cells could also be expanded through the induction of IL-2, which plays a crucial role in mediating tumor regression. However, despite the long-term and extensive use of IL-2 in the clinic, the ratio of patients who get a complete response was still low, and only about one-fifth of patients showed objective tumor regression. Therefore, the function of IL-2 in cancer treatment should continue to be optimized and investigated. A study by Franz O. Smith et al. has shown that the combination treatment of IL-2 and tumor-associated antigen vaccine has a strong trend to increased objective responses compared to patients with melanoma receiving IL-2 alone. Peptide vaccines are anti-cancer vaccines able to induce a powerful tumor antigenspecific immune response capable of eradicating the tumors. According to the type of antigens, peptide vaccines can be classified into two distinct categories: Tumor-associated antigens (TAA) vaccine and tumor-specific neoantigens (TSA) vaccine. Currently, Peptide vaccines are mainly investigated in phase I and phase II clinical trials of human cancer patients with various advanced cancers such as lung cancer, gastrointestinal tumors, and breast cancers. Vaccinia virus (VACV) is one of the safest viral vectors, which has been wildly used in cancer treatment and pathogen prevention. As an oncolytic vector, VACV can carry multiple large foreign genes, which enable the virus to introduce diagnostic and therapeutic agents without dramatically reducing the viral replication. Meanwhile, the recombinant vaccinia virus (rVACV) can be easily generated by homologous recombination. Here, we used the vaccinia virus as the therapeutic cancer vector, expressing mouse Interleukin 2 (IL-2) and tumor-associated antigens simultaneously to investigate the combined effect of anti-tumor immune response in the 4T1 mouse tumor model. As expected, the VACV driven mIL-2 expression remarkably increased both CD4+ and CD8+ populations in vivo, and the virus-expressed tumor-associated peptides successfully elicited theantigen-specific T cell response to inhibit the growth of tumors. Furthermore, the experiments with tumor-bearing animals showed that the mIL-2 plus tumor antigens expressing VACV vector gave a better anti-cancer response than the mIL-2 alone expressing vector. The combinations did significantly more inhibit tumor growth than mIL-2 treatment alone. Moreover, the results confirmed our previous unpublished data that the mIL-2 expression driven by synthetic early/late promoter in the Lister strain VACV could enhance the tumor regression in the 4T1 mouse model.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Colnot2001,
  author    = {Colnot, Thomas},
  title     = {Beurteilung von Phyto- und Xeno{\"o}strogenen am Beispiel ausgew{\"a}hlter Substanzen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1180438},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Bei Daidzein und Bisphenol A handelt es sich um zwei Vertreter einer Klasse von Stoffen, die als „Umwelthormone" (engl. endocrine disrupter) bezeichnet werden. Aus der Gruppe der Phyto{\"o}strogene wurde Daidzein als wichtiger Vertreter, der in hohen Konzentrationen in vielen Nutzpflanzen und Nahrungsmitteln vorkommt, ausgew{\"a}hlt. Sojaprodukte, die den gr{\"o}ßten Beitrag einer menschlichen Exposition gegen Daidzein liefern, werden in zunehmendem Maße auch in westlichen L{\"a}ndern konsumiert. Bisphenol A wurde als Vertreter der Xeno{\"o}strogene gew{\"a}hlt, da es - was Weltjahresproduktion und Verwendung angeht - die wohl wichtigste Substanz dieser Gruppe darstellt. Im ersten Teil der Arbeit wurde die Biotransformation und Toxikokinetik der beiden Verbindungen nach oraler Gabe in der Ratte aufgekl{\"a}rt. Dabei konnte gezeigt werden, daß die orale Bioverf{\"u}gbarkeit beider Substanzen in der Ratte sehr gering war. Maximal zehn Prozent der jeweils applizierten Dosis konnten im Urin der Tiere wiedergefunden werden. Als Hauptmetabolit wurden sowohl von Daidzein als auch von Bisphenol A das jeweilige Glucuronid-Konjugat gebildet. Bei Daidzein {\"u}berwog in der m{\"a}nnlichen Ratte zus{\"a}tzlich das Sulfat-Konjugat. Der Anteil an freier, d.h. unkonjugierter Verbindung betrug im Urin der Tiere zwischen 1 und 3 Prozent der Dosis. Außer den Phase II-Konjugaten, die aufgrund ihrer mangelnden {\"o}strogenen Wirksamkeit zu einer Detoxifizierung der beiden Verbindungen f{\"u}hrte, konnten nach Gabe von Bisphenol A in der Ratte keine weiteren Metabolite identifiziert werden. Nach Exposition mit Daidzein konnten in den Faeces der Tiere in geringem Umfang die beiden reduktiven Metabolite Equol und O-DMA gefunden werden. Diese wurden wahrscheinlich im Magen-Darm-Trakt durch die Bakterien der Darmflora gebildet. Sowohl Daidzein als auch Bisphenol A wurden bei der Ratte nur unvollst{\"a}ndig aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert; der Großteil der gegebenen Dosis wurde als unver{\"a}nderte Substanz in den Faeces wiedergefunden. Bei Bisphenol A wurde die Ausscheidung zudem durch einen ausgepr{\"a}gten enterohepatischen Kreislauf verz{\"o}gert. Im zweiten Teil der Arbeit wurden zun{\"a}chst empfindliche GC/MS- und HPLC-Methoden zur Quantifizierung der Verbindungen in humanen Plasma- und Urinproben entwickelt. Danach wurden freiwillige Probanden oral mit jeweils 5 mg Daidzein bzw. d16-Bisphenol A exponiert, um Daten zur Biotransformation und Toxikokinetik der beiden Substanzen im Mensch zu erhalten. Wegen des deutlich meßbaren Hintergrundes an Bisphenol A, das in allen Kontrollproben nachweisbar war, wurde f{\"u}r die Humanstudie die deuterierte Verbindung gegeben, f{\"u}r die kein st{\"o}render Hintergrund meßbar war. Die Bioverf{\"u}gbarkeit der Gesamt-Substanz (freie Verbindung + Konjugate) im Menschen war in beiden F{\"a}llen deutlich h{\"o}her als in der Ratte. Von Daidzein wurden 40 Prozent (Ratte 10 Prozent), von Bisphenol A > 95 Prozent (Ratte 13 Prozent) der applizierten Dosis im Urin der Probanden wiedergefunden. Dabei zeigte sich ein sehr effizienter Phase II-Metabolismus; weniger als 1 Prozent der Glucuronid-Konjugatkonzentrationen wurden als unver{\"a}nderte Substanz gefunden. Das Glucuronid stellte in beiden F{\"a}llen den einzigen nachweisbaren Metaboliten dar. Die Elimination von Daidzein und Bisphenol A verlief in den beiden Studien sehr schnell nach einer Kinetik erster Ordnung. Im Gegensatz zu der Ratte konnten auch bei Bisphenol A keine Auff{\"a}lligkeiten in den Ausscheidungskurven beobachtet werden, Hinweise auf einen enterohepatischen Kreislauf im Menschen wurden nicht gefunden. Im Falle von Bisphenol A wurde fast die komplette applizierte Dosis (> 95 Prozent) in Form des Glucuronides im Urin wiedergefunden. Anhand der erhobenen Daten wurde anschließend eine Beurteilung des Risikos f{\"u}r den Menschen abgegeben.},
  subject      = {Phyto{\"o}strogen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Haake2001,
  author    = {Haake, Markus},
  title     = {Stat6-vermittelte Genregulation in eukaryontischen Zellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1181580},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Der Transkriptionsfaktor Stat6 vermittelt zentrale Wirkungen von IL-4 und IL-13, die in der Pathologie atopischer Erkrankungen eine Rolle spielen. Seine Spezifit{\"a}t f{\"u}r diese beiden allergieassoziierten Cytokine ist eine wesentliche Motivation ihn n{\"a}her zu untersuchen. In dieser Arbeit sollte mehr {\"u}ber die Funktion von Stat6 herausgefunden werden. Außerdem wurden M{\"o}glichkeiten untersucht dieses Verhalten zu beinflussen. Einen Schwerpunkt der Arbeit bildete die Regulation des Eotaxin-1-Promotors. Eotaxin-1 ist einer der st{\"a}rksten Rekrutierungsfaktoren f{\"u}r Eosinophile, die eine zentrale Rolle bei der Immunpathologie allergischer Erkrankungen spielen. Mit Hilfe der Daten konnte eine neue Hypothese zur Regulation des Eotaxin-1-Promotors entwickelt werden. Zum Vergleich wurde mit der Untersuchung des Promotors eines weiteren Chemokins, des MCP-4, begonnen. In Zusammenarbeit mit Dr. Sascha Stolzenberger wurde ein Weg untersucht den Stat6-Signalweg zu hemmen. Dabei wurden mit Hilfe des Antennapedia-Peptides Stat6-Bindepeptide in die Zelle transportiert, um dort {\"u}ber eine kompetitive Hemmung die Signaltransduktion zu unterbinden. Ergebnis dieser Arbeiten ist ein hochspezifischer, aber nur transient wirkender Stat6 Inhibitor. Die Stat6/DNA-Wechselwirkung wurde mit der Magnetobead-Technik untersucht. Dabei werden Promotorfragmente an Magnetk{\"u}gelchen gekoppelt und unter Ausnutzung der Magnetisierung an die DNA bindende Proteine isoliert und {\"u}ber SDS-PAGE/Immunoblotanalyse untersucht. Mit dem Verfahren konnte die Stat6-Bindung an acht verschiedene Promotoren nachgewiesen werden. In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Pallardy aus Paris wurde die Wechselwirkung von Stat6 mit dem Glucocorticoid-Rezeptor untersucht. Glucocorticoide kontrollieren Entz{\"u}ndungen und Interaktionen des aktivierten Rezeptors mit anderen Proteinen aus der Stat-Familie sind seit l{\"a}ngerem bekannt. Wie in dieser Arbeit gezeigt wurde, interagiert Stat6 mit dem Glucocorticoidrezeptor unabh{\"a}ngig von einer Bindung an DNA. Zus{\"a}tzlich wurde der Mucin-2-Promotor auf Stat6-Regulierung untersucht. Mucine sind wichtige Bestandteile des Schleimes. Verst{\"a}rkte Schleim-Sekretion ist ein klinisches Symptom asthmatischer Erkrankungen und tr{\"a}gt zur Zerst{\"o}rung der Lunge bei. Ein potentiell Stat6 reguliertes Fragment aus dem Mucinpromoter wurde mit Hilfe von PCR-Techniken isoliert und in Reportergenvektoren kloniert.},
  subject      = {Interleukin 4},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Herrmann2004,
  author    = {Herrmann, Thomas},
  title     = {Sequenz-spezifische Interaktion des murinen pr{\"a}replikativen Komplexes mit Origin-DNA},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11241},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Mit Hilfe von in vivo ChIP-Experimenten identifizierten wir eine pr{\"a}RC Bindungsstelle von -2519 bis -2152 (Fragment B) innerhalb eines „origin of bidirectional replication (OBR)" der 44 kb langen Maus-rDNA-Einheit. Diese Bindungsstelle befindet sich ungef{\"a}hr 2,3 kb ubstream des Transkriptionsstartpunktes der RNA-Poymerase I. An dieser Bindungsstelle konnte in der G1-Phase der komplette ORC-Komplex sowie Geminin, MCM3 und -6 nachgewiesen werden. F{\"u}r den G1/S-Phasen{\"u}bergang deuten die Ergebnisse darauf hin, dass sich ORC6 und Geminin von Fragment B abl{\"o}sen, w{\"a}hrend sich CDC6 und -45 an den ORC-Komplex anlagern. Mit Erreichen der S-Phase konnte gezeigt werden, dass sich CDC6 und -45 sowie ORC1 wieder abl{\"o}sen und ein Core-Komplex von ORC2-5 sowie MCM3 und -6 gebunden bleibt. Außerdem konnte an Fragment B eine spezifische Bindung eines aus FM3A-Zellkernprotein angereicherten pr{\"a}RC-Komplexes (Komplex A) auch in vitro mit Hilfe von EMSA-Experimenten beobachtet werden. Die Bindungsaktivit{\"a}t von Komplex A an Fragment B konnte durch ATP verst{\"a}rkt werden.},
  subject      = {Maus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gimple2004,
  author    = {Gimple, Olaf},
  title     = {Substratbindung und Katalyse in RNase P RNA vom cyanobakteriellen Typ},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11283},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Ribonuklease P (RNase P) ist eine essentielle Endonuklease, welche die 5'-Flanke von pre-tRNAs entfernt. Die RNase P RNA des Cyanobakteriums Prochlorococcus marinus ist in vitro katalytisch aktiv und bevorzugt in heterologen Prozessierungssystemen Substrate mit vollst{\"a}ndigem 3'-CCA-Ende. Diese Substratspezifit{\"a}t widerspricht den Erwartungen, da tRNAs in P. marinus nicht mit dem CCA-Ende codiert sind und die RNase P RNA auch nicht das GGU-Bindungsmotiv f{\"u}r diese CCA-Enden aufweist. Um die Substratspezifit{\"a}t und Aufbau des Ribozym-Substrat-Komplex von P. marinus RNase P RNA im homologen System untersuchen zu k{\"o}nnen, wurden Transkriptionsklone f{\"u}r P. marinus pre- und mat-tRNAArgCCU konstruiert, mit denen nach entsprechender Restriktionshydrolyse Transkripte mit stufenweise verk{\"u}rzten 3'-CCA-Ende synthetisiert werden k{\"o}nnen. Durch enzymkinetische Untersuchungen der Prozessierung durch P. marinus RNase P RNA wurde unter steady-state-Bedingungen f{\"u}r pre-tRNACCA eine Michaelis-Menten Konstante von 6,92 µM ermittelt. Die Entfernung von A76 und C75 des 3'-CCA-Endes f{\"u}hrt zu einer Erh{\"o}hung der KM (7,13 µM bzw. 19,68µM). Diese Substrate werden folglich weniger stark gebunden, was sich auch in der freien Bindungsenthalpie von 0,02 und 0,65 kcal/mol ausdr{\"u}ckt. Die Entfernung des vollst{\"a}ndigen 3'-CCA-Endes f{\"u}hrt zu einer erheblichen Erniedrigung der KM (0,83µM) und zu einer energetisch beg{\"u}nstigten, st{\"a}rkeren Substratbindung (-1,31 kcal/mol). P. marinus RNase RNase P RNA zeigt folglich bei der in vitro Prozessierung im homologen System unter steady-state-Bedingungen eine Substratspezifit{\"a}t f{\"u}r das Substrat mit deletiertem 3'-CCA-Ende. Durch die Methode des Crosslinking, die in dieser Arbeit etabliert und optimiert wurde, k{\"o}nnen RNA-Protein und RNA-RNA Interaktionen nachgewiesen werden. Mit ihr wurde die Bindung von Substrat und Produkt im Komplex mit der RNase P RNA untersucht. Durch interne Modifizierung der P. marinus RNase P RNA-Komponente mit dem photosensiblen Nukleotidanalogon s4U wurden Kontaktstellen in 5'-Flanke, Acceptor-Stamm, D-Stamm, D-Schleife, Anticodon-Schleife und in der variablen Schleife der P. marinus pre-tRNAArg identifiziert. Diese lokalisierten Kontaktstellen stehen denen in der 5'-Flanke, dem Acceptor-Stamm und der 3'-Flanke, wie sie f{\"u}r den Ribozym-Substrat-Komplex mit E. coli RNase P RNA identifiziert wurden, gegen{\"u}ber. In P. marinus RNase P RNA werden folglich alternative Kontaktstellen zur Substratbindung benutzt. Mit Hilfe der hier {\"u}berexprimierten E. coli Nukleotidyltransferase, konnte pre- und mat-tRNAArg durch eine neue Synthesestrategie am 3'-CCA-Ende mit dem Crosslink-Reagenz Azidophenacyl (APA) modifiziert werden. Durch die Positionierung von APA am 5'-Terminus von pre- und mat-tRNAArg wurden weitere modifizierte tRNAs synthetisiert. Durch Crosslink-Experimente im homologen P. marinus System mit diesen modifizierten pre- und mat-tRNAArg-Varianten wurden die selben Regionen des katalytischen Zentrums (J18/2, Region P15/P16, J5/15) der RNase P RNA identifiziert, wie sie von E. coli und B. subtilis RNase P RNA bekannt sind. Dies bedeutet, dass die 5'-Flanke, die Prozessierungsstelle und das 3'-CCA-Ende der tRNAs auf einer vergleichbaren Oberfl{\"a}che positioniert werden wie in anderen Ribozymen. Durch die fehlende Fixierung des 3'-CCA-Endes {\"u}ber Basenpaarungen mit dem GGU-Bindungsmotiv werden die tRNAs in P. marinus RNase P RNA weniger starr an das Ribozym gebunden und das 3'-CCA-Ende besitzt eine flexiblere Positionierung im Komplex mit dem Ribozym. Die Existenz unterschiedlicher Crosslink-Muster in P6, P18, J5/15 und J3/4 zeigt, dass pre-tRNAs und reife tRNAs durch verschiedene Modi an das P. marinus Ribozym gebunden werden. Die Identifizierung von vernetzten Nukleotiden in P15, J15/16, P16 und J16/15, die mit vergleichbaren modifizierten tRNAs in E. coli RNase P RNA nicht gefunden wurden, belegen, dass in P. marinus RNase P RNA ein anderer Produkt-Bindungs-Modus existiert als in E. coli. Erstmals konnten in dieser Arbeit auch zu erwartende Interaktionen mit dem katalytischen Zentrum identifiziert werden, die in bisherigen Crosslink-Experimenten in E. coli und B. subtilis RNase P RNA nicht oder nur geringf{\"u}gig auftraten. Um die erhaltenen Ergebnisse besser veranschaulichen zu k{\"o}nnen, wurde mit dem Programm ERNA 3D ein Raumstrukturmodell f{\"u}r P. marinus RNase P RNA und tRNAArg erstellt. Die RNase P RNA der Cyanellen von Cyanophora paradoxa, ist in vitro katalytisch inaktiv. Um zu kl{\"a}ren, ob die fehlende Ribozym-Aktivit{\"a}t dieser RNase P RNA auf eine fehlerhafte Substratbindung zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist, sollten Crosslink-Experimente mit den modifizierten P. marinus tRNAArg durchgef{\"u}hrt werden. Es konnte gezeigt werden, dass 5'- und 3'-modifizierte pre-tRNAs in C. paradoxa in einem anderen Modus gebunden werden, als durch die katalytisch aktive P. marinus RNase P RNA.},
  subject      = {Prochlorococcus marinus},
  language  = {de}
}
@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}
}
@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{Auth2005,
  author    = {Auth, Tanja},
  title     = {Funktionelle Analyse der Interaktion und Lokalisation von Replikationsfaktoren und replikationsrelevanten Proteinen in Mauszellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13082},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Zeil dieser Arbeit war die Identifikation von Proteinen, die mit Bestandteilen des f{\"u}r die DNA-Replikation essentiellen pr{\"a}replikativen Komplexes in der Maus wechselwirken. Hierbei konnten Interkationen des Heterochromatin Proteins 1a mit den Replikationsfaktoren ORC1, ORC2 und CDC6 sowohl in Two Hybrid-Studien als auch in Immunpr{\"a}zipitationen gezeigt werden. Dar{\"u}berhinaus konnten signifikante Kolokalisationen dieser Proteine mit HP1a an heterochromatischen Regionen in murinen NIH3T3-Zellen nachgewiesen werden. Ebenfalls konnte hier erstmals eine Lokalisation von HP1a am Centrosom demonstriert werden. Ein siRNA-vermittelter Knock Down von HP1a zeigte jedoch keinen direkten Einfluß auf die Replikation. Es konnte hingegen gezeigt werden, daß ein Knock Down von HP1a in signifikatnen Defekten in der Cytokinese und einer deutlich verlangsamten Zellproliferation resultiert. So konnten h{\"a}ufig multinukle{\"a}re Zellen und eine Arretierung in der G1-Phase beobachtet werden. Weiterhin wurde der Einfluß der Phosphorylierung von HP1a durch die Casein Kinase II mithilfe von Phosphorylierungsmutanten untersucht. Im Gegensatz zu Drosophila-Zellen zeigten sich in murinen Zellen jedoch keine Auswirkungen dieser Mutationen auf die Lokalisation von HP1a an Heterochromatin. Wieterhin konnten Interaktionen des Replikationsinhibitors Geminin mit den Replikationsproteinen ORC1, ORC2 und CDC7 sowohl im Two Hybrid-System als auch in Immunpr{\"a}zipitationen gezeigt werden, die unterschiedliche Zellzyklusabh{\"a}ngigkeiten aufwiesen. In murinen NIH3T3-Zellen zeigte eine Knock Down von Geminin jedoch im Gegensatz zu anderen Zellinien keinen Einfluß auf die Replikation. In weiteren Teilen dieser Arbeit konnten Interaktionen des Retinoblastoma Proteins mit ORC2 und MCM7 sowohl in Two Hybrid- als auch in Immunpr{\"a}zipitations-Experimenten gezeigt werden. Dar{\"u}berhinaus wies Pescadillo Interaktionen mit den Replikationsproteinen ORC2, ORC6, MCM2, MCM3, MCM6 und CDC45 im Two Hybrid-System und Interaktionen mit MCM2 und MCM3 in Biolumineszenz-Resonanzenergietransfer-Experimenten auf. Eine Kolokalisation von Pescadillo und ORC6 in den Nukleoli l{\"a}ßt auf eine Funktion beider Proteinen bei der Ribosomen Biogenese schließen. Es konnten ebenfalls Interaktionen der Untereinheit E1 des humanen Papillomavirus Subtyp 11 mit den Replikationsfaktoren ORC2,3,4,5,6, MCM2, MCM3, MCM6, CDC6, CDC7, CDT1, HP1a, Rb und Pescadillo im Two Hybrid-System beobachtet werden.},
  subject      = {Maus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Heubeck2003,
  author    = {Heubeck, Christian},
  title     = {Zusammensetzung eukaryotischer RNase P aus pflanzlichen Zellkernen und Plastiden},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7757},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Ribonuklease P (RNase\&\#61472;P) ist eine essentielle Endonuklease, welche die 5'-Flanke von pre-tRNAs entfernt. In nahezu allen bisher untersuchten Organismen und Organellen besteht das Holoenzym aus einer RNA-Untereinheit und einer Protein-Komponente. Nur die Zusammensetzung des Enzyms in den Chloroplasten und Mitochochondrien mehrzelliger Eukaryonten scheint unklar. Eine RNA-Untereinheit konnte hier bis jetzt nicht nachgewiesen werden. Um den Aufbau der RNase\&\#61472;P aus photosynthetischen Organellen zu kl{\"a}ren, wurde die RNase\&\#61472;P aus den Cyanellen von Cyanophora paradoxa untersucht. Das Enzym enth{\"a}lt eine RNA, welche im Gegensatz zu bakteriellen RNase\&\#61472;P-RNAs nicht in der Lage ist, die pre-tRNA-Prozessierung unter in\&\#61472;vitro-Bedingungen durchzuf{\"u}hren, obwohl sie eindeutig dem cy- anobakteriellen Strukturtyp zugeordnet werden kann. Die Cyanellen-RNase\&\#61472;P-RNA aus C.\&\#61472;paradoxa kann mit rekombinanten cyanobakteriellen RNase\&\#61472;P-Proteinen zum katalytisch aktiven Holoenzym rekonstituiert werden. Das Einf{\"u}hren der hochkonservierten Nukleotide G22 und G213 in die Cyanellen-RNase\&\#61472;P-RNA f{\"u}hrt nicht zu signifikanten Unterschieden im Prozessierungsverhalten des heterologen Holoenzyms. Durch Mutationsanalyse einer cyanobakteriellen RNase\&\#61472;P-RNA an den entsprechenden Positionen wurde gezeigt, dass diese Konsensus-Nukleotide keinen essentiellen Einfluss auf die Katalyse aus{\"u}ben. Die funktionelle Charakterisierung der RNase\&\#61472;P-RNA aus den Cyanellen von G. nostochinearum best{\"a}tigt die Ergebnisse f{\"u}r C.\&\#61472;paradoxa. Die RNA besitzt keine Ribozym-Aktivit{\"a}t und kann mit cyanobakteriellen RNase\&\#61472;P-Proteinen zum aktiven Holoenzym rekonstituiert werden. Um zu kl{\"a}ren, ob die fehlende Ribozym-Aktivit{\"a}t der Cyanellen-RNase\&\#61472;P-RNAs auf das Fehlen der F{\"a}higkeit zur Substratbindung zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist, wurden zirkular permutierte Cyanellen-RNase P-RNAs mit kovalent verkn{\"u}pften pre-tRNAs konstruiert. Entsprechende Transkripte weisen keine Ribozymaktivit{\"a}t auf, k{\"o}nnen aber mit cyanobakteriellem RNase\&\#61472;P-Protein zum aktiven Komplex rekonstituiert werden. Die Reaktion l{\"a}uft intramolekular, da die Prozessierungsreaktion mit zirkular permutierten Konstrukten nicht durch reife tRNAs gehemmt wird. Zur Identifizierung der Protein-Untereinheit(en) aus Cyanellen-RNase\&\#61472;P wurden polyklonale Antik{\"o}rper gegen das rekombinate RNase\&\#61472;P-Protein aus dem Cyanobakterium Synechocystis PCC 6803 gewonnen. Immunoblots zeigen spezifische Signale im homologen und im Cyanellen-Extrakt, jedoch keinerlei Bindung des RNase P Proteins aus E. coli. Die hohe Spezifit{\"a}t der Antik{\"o}rper f{\"u}r ein Cyanellen-RNase P-Protein konnte durch Immunopr{\"a}zipitations-Experimente best{\"a}tigt werden. Da im vollst{\"a}ndig sequenzierten Cyanellen-Genom keine zu RNase\&\#61472;P-Proteinen homologe Sequenz identifiziert werden kann, muss das Cyanellen RNase\&\#61472;P-Protein im Kern codiert sein. Um die Proteinkomponente der Cyanellen-RNase P zu klonieren, wurde eine cDNA-Expressionsbank f{\"u}r Cyanophora paradoxa angelegt. Versuche zum Immuno-Screening wurden aufgrund eines schlechten Signal\&\#61472;:\&\#61472;Hintergrund-Verh{\"a}ltnisses nicht weiter verfolgt. Durch Screening der cDNA-Expressionsbank mit Cyanellen-RNase\&\#61472;P-RNA konnten zwei Cyanophora-Proteine mit hoher Homologie zu eukaryontischen RNA-bindenden Proteinen identifiziert werden. Das Molekulargewicht des C.\&\#61472;paradoxa-Holoenzyms wurde durch Ultrazentrifugation im Glyceringradienten zu etwa 280\&\#61472;kD bestimmt. RNase\&\#61472;P-Aktivit{\"a}t und RNase\&\#61472;P-RNA-Untereinheit korrelieren im Gradienten mit einem 30\&\#61472;kD-Protein, welches im Immunoblot mit cyanobakteriellen RNase\&\#61472;P-Protein-Antik{\"o}rpern spezifisch erkannt wird. Das Cyanellen-Holoenzym zeigt in wesentlichen Merkmalen eine {\"U}bereinstimmung mit eukaryontischer RNase\&\#61472;P. Dennoch scheint die katalytische Aktivit{\"a}t in der RNA-Untereinheit lokalisiert zu sein, da die native, relativ große Cyanellen-Protein-Untereinheit ohne Funktionsverlust gegen sehr viel kleinere cyanobakterielle Protein-Untereinheiten ausgetauscht werden kann. Die Protein-Komponente der Cyanellen RNase\&\#61472;P scheint deshalb trotz ihrer Gr{\"o}ßenzunahme im Vergleich zu ihren evolutiven, bakteriellen Vorfahren, keine weiteren essentiellen Aufgaben {\"u}bernommen zu haben. Eukaryontische RNase\&\#61472;P ist aus bis zu zehn Protein-Untereinheiten aufgebaut. Durch Genom-Analyse konnte in Arabidopsis thaliana das potentielle RNase\&\#61472;P-Protein Pop1 identifiziert werden. Mit der experimentell best{\"a}tigten Identit{\"a}t dieses Proteins wurde erstmals ein RNase\&\#61472;P-Protein aus A.\&\#61472;thaliana eindeutig identifiziert. Durch spezifische Antik{\"o}rper gegen dieses Protein kann RNase\&\#61472;P-Aktivit{\"a}t aus Weizen-Extrakt pr{\"a}zipitiert werden.},
  subject      = {Plastide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zellner2005,
  author    = {Zellner, Elisabeth},
  title     = {Wechselwirkungen zwischen Replikationsproteinen und Origin-DNA w{\"a}hrend Proliferation und terminaler Differenzierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15263},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Ein Teil dieser Arbeit befasste sich mit der Fragestellung, ob beim {\"U}bergang von Proliferation zu Teilungsruhe und Differenzierung irreversible Ver{\"a}nderungen in der Zusammensetzung des pr{\"a}replikativen Komplexes auftreten. Ein daf{\"u}r geeignetes System ist die murine C2C12-Zell-Linie, die durch Kultivierung in Hungermedium zu Myotuben differenziert werden k{\"o}nnen. FACS-Analyse und BrdU-Einbau ergaben, dass in den Muskelzellen keine signifikante DNA-Synthese mehr stattfindet. Die Fluktuation von Replikationsproteinen wurde im Verlauf der terminalen Differenzierung untersucht. Gleiche Mengen an Kern- und Cytoplasma-Extrakten von proliferierenden, konfluenten und sich differenzierenden Zellen wurden durch SDS-PAGE aufgetrennt und im Immunblot mit Antik{\"o}rpern gegen Replikationsproteine untersucht ORC1, CDC6, MCM6 und Geminin konnten nach 132 h nicht mehr detektiert werden, w{\"a}hrend ORC2, ORC3, MCM3, CDT1 und CDC45 zwar noch vorhanden waren, jedoch in geringerer Menge als in proliferierenden Zellen. Weiterhin wurde die Menge an Replikationsproteinen in durch Serummangel transient aus dem Zellzyklus ausgetretenen G0-Phase-Zellen und Zellen, die durch Serum reaktiviert wurden, untersucht. Die Replikationsproteine waren in quieszenten C2C12- und 3T3-Zellen gleichermaßen wie in den terminal differenzierten Zellen in verringerter Menge vorhanden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass eine Restimulierung von quieszenten, nicht aber terminal differenzierten Zellen, die erneute Expression von Replikationsproteinen zur Folge hat. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Chromatin-Immunpr{\"a}zipitations-Experimente (ChIP) mit proliferierenden und terminal differenzierten C2C12-Zellen durchgef{\"u}hrt. Eine preRC-Assemblierungsstelle befindet sich im OBR-Bereich der murinen rRNA-Gene von -2519 bis -2152 (Fragment B). In proliferierenden C2C12-Zellen konnte die Bindung von ORC1-5, CDC6, CDT1, MCM3, MCM6, CDC45 und HP1\&\#61537; an Fragment B nachgewiesen werden. W{\"a}hrend der terminalen Differenzierung werden ORC1, CDC6, CDT1 und CDC45 von der preRC-Bindungsstelle entfernt, ORC2-5, MCM3, MCM6 und HP1\&\#61537; bleiben an Fragment B gebunden. Die Bindung von preRC-Proteinen an Fragment B sollte durch Electrophoretic Mobility Shift Assays (EMSAs) in vitro detailliert untersucht werden. Dazu mussten zun{\"a}chst preRC-Proteine nativ aus dem Kernextrakt proliferierender FM3A-Zellen durch Ionenaustausch- und Gelfiltrations-Chromatographie angereichert werden. Proteine in den Fraktionen B4 bis B12 bilden einen DNA-Protein-Komplex mit Fragment B. Die ATP-Abh{\"a}ngigkeit der Bildung des DNA-Protein-Komplexes wurde nachgewiesen. Die Ausbildung des DNA-Protein-Komplexes erfolgt sequenzspezifisch an Fragment B. Durch Zugabe spezifischer Antik{\"o}rper gegen ORC3 und CDT1 zur Bindungsreaktion konnte die Ausbildung des DNA-Protein-Komplexes reduziert werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Bildung des DNA-Protein-Komplexes unabh{\"a}ngig von ATP-Hydrolyse erfolgt und dass Diadenosin-Tetraphosphat (Ap4A) die Bindung von preRC-Proteinen an die DNA nicht signifikant stimuliert. Zur Eingrenzung der preRC-Bindungsstelle wurden sowohl am 5´- als auch am 3´-Ende partiell deletierte B-Fragmente eingesetzt. Mit den um 100 bp verk{\"u}rzten Fragmenten kann der DNA-Protein-Komplex weiterhin gebildet werden. Deletionen von 200 bp entweder vom 5´- oder 3´-Ende verhindern hingegen die Ausbildung des DNA-Protein-Komplexes. Auf einem 119 bp langen Fragment (-2365 bis -2247), das zentral in Fragment B gelegen ist, kann sich der DNA-Protein-Komplex in einer ATP-stimulierten Weise wiederum ausbilden. Die Analyse dieses Bereiches zeigte, dass sich darin zwei auff{\"a}llige 9 bp-Sequenzen (CTCGGGAGA) befinden, die im Abstand von 63 bp wiederholt werden (-2343 bis -2335; -2280 bis -2272) und die durch die 200 bp-Deletionen ganz oder teilweise eliminiert wurden. Durch ortsgerichtete Mutagenese mittels PCR wurden innerhalb dieser 9 bp-Wiederholungen die Basen C zu A, T zu G und umgekehrt ausgetauscht. In vier sukzessiven Klonierungen wurden je 4 bp ersetzt (S1 bis S4), wobei die erhaltenen Konstrukte als Ausgangs-DNA f{\"u}r die nachfolgende Klonierung dienten. Die Substitutionen S1, S2 und S3 beeintr{\"a}chtigten die Ausbildung des DNA-Protein-Komplexes im Wesentlichen nicht. Wurden jedoch 8 bp in beiden 9 bp-Wiederholungen ersetzt (S4), war die Ausbildung des DNA-Protein-Komplexes nahezu vollst{\"a}ndig inhibiert. S4 hat außerdem eine leichte reduzierte elektrophoretische Mobilit{\"a}t der proteinfreien DNA-Fragmente zur Folge. Vermutlich stellen die 9 bp-Sequenzen jedoch keine Konsensus-Sequenz f{\"u}r die Bindung der preRC-Proteine per se dar, sondern haben vielmehr Effekte auf die Ausbildung spezifischer Sekund{\"a}r-Strukturen, die wiederum das Binden der preRC-Proteine an diese Region im OBR der murinen rRNA-Gene erlauben k{\"o}nnten.},
  subject      = {Replikation},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Eggert2005,
  author    = {Eggert, Christian},
  title     = {Untersuchungen zur Biogenese spleißosomaler UsnRNPs und ihrer Bedeutung f{\"u}r die Pathogenese der SMA},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15334},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die neurodegenerative Krankheit Spinale Muskelatrophie (SMA) wird durch den Mangel an funktionellem Survival Motor Neuron Protein (SMN) verursacht. Eine Funktion von SMN liegt in der Biogenese spleißosomaler UsnRNPs (U-rich small nuclear ribonucleoprotein particles). Diese Arbeit zeigt in einem SMA-Modell in Hela-Zellkultur, dass der SMN-Mangel zu einer reduzierten de novo-Produktion der spleißosomalen UsnRNPs f{\"u}hrt. In einem Zebrafisch-Modell f{\"u}r SMA wurde nachgewiesen, dass die reduzierte UsnRNP-Produktion die Degenerationen von Axonen der Motoneuronen verursacht, einen Ph{\"a}notyp wie er bei SMA auftritt. Damit konnte erstmals eine direkte Verbindung zwischen einer zellul{\"a}ren Funktion von SMN und der Entstehung von SMA hergestellt werden.},
  subject      = {Spinale Muskelatrophie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bayer2005,
  author    = {Bayer, Tanja},
  title     = {Toxicity and biotransformation of 1,1,1,3,3-Pentafluoropropane, 3,3,3-Trifluoropropionic acid and 1,1,1,3-Tetrachloropropane},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15731},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {The biotransformation of 1,1,1,3,3-pentafluoropropane was investigated in rats and in in vitro systems. First, the metabolites were identified in vivo using GC/MS and 19F NMR analysis. The main metabolite was identified as trifluoroacetic acid, the minor metabolite as 3,3,3-trifluoropropionic acid and as a cleavage product, inorganic fluoride was found. As the in vitro system, liver microsomes from rat and human samples and rat liver homogenates were used. Trifluoroacetic acid and 3,3,3 trifluoropropionic acid were confirmed in vitro as metabolic intermediates, following biotransformation of 1,1,1,3,3-pentafluoropropane by the cytochrome P-450-system. Studies, designed for clarifying the cardiotoxicity of 1,1,1,3,3-pentafluoropropane were driven by the hypothesis that 3,3,3-trifluoropropionic acid is the toxic agent. This was based on the lethal toxicity, which was observed in previous in vivo experiments. In addition, the point of its structural similarity to toxic agents as for example monofluoroacetic acid or of possible metabolic intermediates like difluoroacrylic acid with known toxicity were considered to support this assumption. However, trifluoroacetic acid was neglected as the sought-after toxic agent because of its different toxic effects, known from literature. Investigations on the biotransformation of 3,3,3-trifluoropropionic acid were performed and resulted in no metabolic activity and in poor elimination of 3,3,3-trifluoropropionic acid in vivo. The histopathological effects on the heart, which were observed in the 90-day oral toxicity study of 1,1,1,3,3-pentafluoropropane in rats, namely mononuclear inflammatory cell infiltrations and degenerated myocardial fibers, were not observed after a 28 day repeated exposure of up to 10 mg/kg b.w. of 3,3,3-trifluoropropionic acid. However, a single high dose of 3,3,3-trifluoropropionic acid lead to severe toxicological effects. The difference in the observed toxic effects after a single and repeated administration may be due to adaptive mechanisms in rats. The toxicological effects included clinical signs like ataxia, coma and cramps. The conditions of the rats suggested possible inhibition of the energy supply to the organism. Furthermore, the interference of 3,3,3-trifluoropropionic acid in the functionality of the organism was investigated. Experiments were performed in vitro in rat liver and heart mitochondria to investigate effects on the mitochondrial ß-oxidation. However, the transformation of the substrate [U14C] palmitic acid in the ß oxidation pathway was not inhibited by 3,3,3-trifluoropropionic acid. In addition, no cytotoxicity of 3,3,3 trifluoropropionic acid was observed in the cell culture systems. The main effect after a single dose of 3,3,3-trifluoropropionic acid was seen in clinical pathology and metabonomic analysis. The decrease in blood glucose is considered to have the most far-reaching consequences for the toxicity of 3,3,3-trifluoropropionic acid. If considering this change as the primary effect after a single dose, secondary effects, for example, the above-mentioned clinical signs could be explained. In addition, the observed high level of ketone bodies might have been responsible for life-threatening possible ketoacidosis. In general, ketoacidosis occurs after an imbalance between glycolysis, lipolysis, TCA cycle activity and respiratory function. Based on the results, ß-oxidation of fatty acids was not affected, and due to the decrease in glucose levels and the high levels of acetyl CoA, glycolysis was considered not to be impaired. Increased amounts of acetyl CoA might be a result of insufficient activity of the TCA cycle. However, the inhibition of the TCA cycle can be based on the impairment of specific enzymes and/or on the involvement of messenger substrates like insulin. Supporting the first mentioned aspect are decreased levels of TCA cycle intermediates, like \&\#945;-ketoglutarate or citrate, as seen in 1H-NMR spectra of urine. However, the second aspect would explain the drop in blood glucose with the impairment of glucose transporters or the impairment of the insulin balance. If a single dose of 3,3,3-trifluoropropionic acid had stimulated the insulin release, glycolysis would be activated, and high amounts of acetyl CoA would be produced. In case of impaired use by the TCA cycle, levels of ketone bodies would be increased. Experiments were designed to characterize the direct effect of 3,3,3-trifluoropropionic acid on rat insulinoma-derived INS-1 cells as possible increase in insulin release. Further investigations are necessary to answer in which step of the metabolic pathway 3,3,3-trifluoropropionic acid interferes or finally which specific enzyme is inhibited or activated by 3,3,3-trifluoropropionic acid, leading to the drop in blood glucose and finally in lethal toxicity.},
  subject      = {Fluorkohlenwasserstoffe},
  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{Steidl2006,
  author    = {Steidl, Christian},
  title     = {Funktionsanalyse des notch-Zielgens heyL und verwandter bHLH-Transkriptionsfaktoren in der Entwicklung der Maus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18557},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {In der Embryonalentwicklung von Insekten, Nematoden und Vertebraten reguliert der delta-notch-Signalweg vielf{\"a}ltige Zelldifferenzierungsvorg{\"a}nge wie die laterale Inhibierung, Zelllinien-Entscheidungen und die Bildung von Grenzen. In Vertebraten aktivieren die transmembranen Liganden delta-like 1, 3 oder 4, bzw. jagged 1 oder 2 einen notch-Rezeptor (notch1, 2, 3 oder 4). Dessen intrazellul{\"a}re Dom{\"a}ne bildet im Zellkern mit rbp-j\&\#61547; und weiteren Proteinen einen Aktivator-Komplex, der an den Promotor der notch-Zielgene bindet. Neben drei hes-Genen z{\"a}hlen dazu die Gene hey1, hey2 und heyL, die alle eng verwandt sind mit hairy und den Genen des Enhancer of Split-Komplexes (E(spl)) bei Drosophila melanogaster. Die hey-Gene sind in der Maus unter anderem w{\"a}hrend der Entwicklung von Niere, Arterien, Herz, Nervensystem, Thymus und Somiten spezifisch exprimiert. Um die Bedeutung des heyL-Gens f{\"u}r die Bildung dieser Organe zu untersuchen, wurden heyL-Knockoutm{\"a}use generiert, bei denen jedoch keine morphologischen Ver{\"a}nderungen oder Erkrankungen erkennbar waren. Die durch entsprechende Verpaarung erhaltenen heyL/1-Doppelknockoutm{\"a}use wiesen in der F9-R{\"u}ckkreuzungsgeneration einen Ventrikel-Septum-Defekt (VSD) auf und verstarben gr{\"o}ßtenteils ein bis zwei Tage nach der Geburt. {\"A}hnliche Krankheitssymptome zeigen die mit anderen Komponenten des delta-notch-Signalweges in Verbindung gebrachten Erbkrankheiten „Fallot´sche Tetralogie" (ToF) und das Alagille Syndrom (AGS). Vergleichbare VSDs treten auch bei hey2-Knockoutm{\"a}usen auf. Es stellte sich daher die Frage, welche Zielgene des hey2-Transkriptionsfaktors an der Herzbildung beteiligt sind. Literaturbekannte HEY2-Zielgen-Kandidaten sind beim Menschen Follistatin (FST), Keratin 2-7 (KRT2-7) und das epitheliale V-{\"a}hnliche Antigen (EVA1). Durch antisense RNA in situ Hybridisierung von wildtypischen und hey2-Knockoutmausschnitten konnten jedoch keine unterschiedlichen Expressionsmuster entdeckt werden. Eigene Microarray-Analysen mit RNA aus hey2-{\"u}berexprimierenden, humanen 293-Zelllinien identifizierten das Neurofilamentgen NEFL als HEY2-Zielgenkandidat. Bei der in situ Hybridisierung von wildtypischen und hey2-Knockoutm{\"a}usen mit einer Probe f{\"u}r das nefl-Gen konnten jedoch keine unterschiedlichen Expressionsmuster erkannt werden, so dass nefl in vivo vermutlich komplexer reguliert wird. Neben den Ventrikel-Septum-Defekten zeigen die heyL/1-Doppelknockoutm{\"a}use einen zweiten abnormalen Ph{\"a}notyp. Die embryonalen Thymi dieser Tiere sind kleiner als die der wildtypischen M{\"a}use. Die detaillierte Analyse der Thymozyten-Subpopulationen erbrachte, dass die niedrigere Zellzahl vor allem zu Lasten der doppelt positiven Thymozyten geht. Grund hierf{\"u}r k{\"o}nnte eine teilweise Blockierung der Entwicklung zwischen der zweiten und dritten Phase des zuvor durchlaufenen doppelt negativen Stadiums sein, denn die absolute Zahl der DN3-Thymozyten ist um {\"u}ber 90 Prozent verringert. Die Blockierung des delta-notch-Signalweges durch Zugabe eines \&\#61543;-Sekretase-Inhibitors f{\"u}hrte ebenfalls zu einer Verringerung der DN3-Zellen in der gleichen Gr{\"o}ßenordnung, jedoch im Gegensatz zu den heyL/hey1-Doppelknockout-Thymi gleichzeitig zur Verdreifachung der absoluten Zahl der DN2-Zellen. Diese Unterschiede unterstreichen die Bedeutung weiterer notch-Zielgene wie beispielsweise hes1. Ob die beobachteten Ver{\"a}nderungen in der Entwicklung der Thymozyten Folgen f{\"u}r die Immunabwehr haben, wurde im Rahmen von Immunisierungen mit Trinitrophenyl (TNP)-Ovalbumin untersucht. Hierbei zeigte sich eine Erh{\"o}hung der IgG2a und IgG2b Werte und eine Reduktion der IgG1 Produktion bei den heyL/hey1-Doppelknockoutm{\"a}usen, w{\"a}hrend die IgM-Werte zwischen den verschiedenen Mausgenotypen keine signifikanten Unterschiede aufwiesen. Die IgG-Ver{\"a}nderungen deuten darauf hin, dass die T-Zellen vermehrt in die TH1-Zelldifferenzierungsrichtung getrieben werden und die TH2-Cytokinproduktion verringert ist. Bei den hey-Knockoutm{\"a}usen waren aufgrund des Expressionsprofils der hey-Gene nicht nur Ver{\"a}nderungen in der Herzentwicklung und im Thymus erwartet worden, sondern auch in der Somitogenese. Dies gilt im Besonderen f{\"u}r die bereits zuvor generierten hey2-Knockoutm{\"a}use, denn hey2 ist im pr{\"a}somitischen Mesoderm zyklisch exprimiert. Im Gegensatz zu den Knockoutm{\"a}usen des verwandten und ebenfalls zyklisch exprimierten hes1-Gens, litten jedoch weder die heyL/hey1-Doppelknockoutm{\"a}use, noch die hey2-Knockoutm{\"a}use an Defekten in der Somitogenese. W{\"a}hrend die Bedeutung der Genexpression der hey-Gene in der Somitogenese weiterhin unklar sind, konnten Erkenntnisse {\"u}ber die Funktionen von heyL und hey1 in der Herzentwicklung und bei der Ausreifung der Thymozyten gewonnen werden. Die Identifizierung von hey-Zielgenen in diesen Entwicklungsprozessen kann das Verst{\"a}ndnis des delta-notch-Signalweges erweitern, die Ursachen von Erbkrankheiten aufkl{\"a}ren helfen und m{\"o}glicherweise Therapiestrategien aufzeigen.},
  subject      = {Gen notch},
  language  = {de}
}