@phdthesis{Hauck2003,
  author    = {Hauck, Tobias},
  title     = {Zuckerphosphate als Vorl{\"a}ufer von 4-Hydroxy-3(2H)-furanonen - Biochemische Transformation durch die Hefe Zygosaccharomyces rouxii und chemische Bildung unter physiologischen Bedingungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5871},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit werden instrumentell-analytische Studien zur enzymatischen und chemischen Bildung von 4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanon (HDMF) und 4-Hydroxy-5-methyl-3(2H)-furanon (HMF) - zwei wichtigen Aromakomponenten zahl-reicher Fr{\"u}chte und verarbeiteter Lebensmittel - vorgestellt. Die Studien demonstrieren erstmals die Bildung dieser Verbindungen aus Zuckerphosphaten unter physiologischen Reaktionsbedingungen. Ein Schwerpunkt der Arbeiten lag dabei auf der Bildung von HDMF aus D-Fructose-1,6-diphosphat (Fru-1,6-dP) durch den Hefestamm Zygosaccharomyces rouxii. Der Zusatz von 1-13C-Fru-1,6-dP bzw. 13C6-D-Glucose zum N{\"a}hrmedium der Hefe Z. rouxii zeigte, dass ausschließlich exogen zugesetztes Fru-1,6-dP durch die Hefe zu HDMF transformiert wird. Untersuchungen, in denen der Einfluss verschiedener Wachstumsbedingungen auf die HDMF-Bildung durch Z. rouxii getestet wurde, zeigten bez{\"u}glich der HDMF-Bildung ein pH-Optimum bei pH 5.1 sowie eine maximale Produktivit{\"a}t der Zellen bei einer NaCl-Konzentration von 20\%. Mittels einer neu entwickelten cKZE-Methode wurde f{\"u}r durch Z. rouxii gebildetes HDMF eine Enantiomerenanreicherung von 27\%ee nachgewiesen, was eine enantioselektive Biosynthese durch Enzymsysteme der Hefe impliziert. Als Grundvoraussetzung f{\"u}r den Nachweis einer Enantiomerenanreicherung im HDMF-Molek{\"u}l stellte sich ein schwach-saurer pH-Wert des w{\"a}ssrigen Mediums heraus. Dies konnte durch Ermittlung der Tautomerisierungsgeschwindigkeit des HDMF-Molek{\"u}ls mittels 1H-NMR-Spektroskopie belegt werden. Anhand von HPLC-MS/MS-Analysen wurde die Bildung von HMF in zellfreien cytosolischen Rohproteinextrakte aus Z. rouxii, welche mit Fru-1,6-dP und Nicotinamidadenindinucleotiden (NAD, NADH, NADP, NADPH) inkubiert worden waren, nachgewiesen. In Substratstudien wurde HMF nach Applikation von Fru-1,6-dP, D-Fructose-6-phosphat, D-Glucose-6-phosphat, 6-Phosphoglucons{\"a}ure, D-Ribose-5-phosphat (Rib-5-P) und D-Ribulose-1,5-diphosphat an cytosolische Proteinextrakte nachgewiesen. Die f{\"u}r die Transformationen der Hexosephosphate zu D-Ribulose-5-phosphat (Ribu-5-P) ben{\"o}tigten Enzyme Fructose-1,6-diphosphatase, Phosphohexose-Isomerase, Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase und 6-Phosphoglucons{\"a}ure-Dehydrogenase konnten mittels spezifischer Enzymassays in den cytosolischen Extrakten nachgewiesen werden. Gebildetes Ribu-5-P wird im Folgenden spontan in HMF umgelagert (> 1\%). Die Inkubation von Phosphoribose-Isomerase mit Rib-5-P in Gegenwart von o-Phenylendiamin (o-PD) f{\"u}hrte zur Bildung von 2-Methyl-3-(1,2-dihydroxyethyl)-quinoxalin, das anhand seiner UV-, MS- und NMR-Daten eindeutig identifiziert wurde. Daraus konnte die Bildung von 4,5-Dihydroxy-2,3-pentandion (DPD) in den Reaktionsans{\"a}tzen abgeleitet werden, was durch die Synthese der entsprechenden deuterierten bzw. unmarkierten Alditolacetat-Derivate und anschließende HRGC-MS-Analyse abgesichert wurde. Durch Inkubation von 1-13C-Ribu-5-P bzw. 5-13C-Ribu-5-P mit o-PD und HPLC-MS/MS-Analyse der entstandenen Quinoxalinderivate konnte gezeigt werden, dass die Methylgruppe des DPD-Molek{\"u}ls infolge einer nicht-enzymatischen Phosphat-Eliminierung gebildet wird. Nach Applikation von o-PD an reife Tomaten wurde mittels HPLC-MS/MS ebenfalls 2-Methyl-3-(1,2-dihydroxyethyl)-quinoxalin detektiert. Dieses Ergebnis impliziert ein genuines Vorkommen von DPD in Tomaten, in deren Aromaextrakten auch HMF nachgewiesen wurde. Somit ist in nat{\"u}rlichen Systemen ebenfalls von einer HMF-Bildung {\"u}ber diese Zwischenverbindung auszugehen. Anhand von HPLC-UV-MS/MS-Analysen wurde eine selektive Bildung von HDMF aus Fru-1,6-dP in Gegenwart von NADH unter milden Reaktionsbedingungen nachgewiesen. Durch Inkubation von 1-13C-Fru-1,6-dP mit [4R,S-2H2]-NADH und anschließender HRGC-MS-Analyse des gebildeten isotopen-markierten HDMF konnte gezeigt werden, dass HDMF infolge eines nicht-enzymatischen Hydrid-Transfers von NADH auf eine aus Fru-1,6-dP abgeleitete Zwischenverbindung gebildet wird. Das Hydrid-Ion wird hierbei selektiv auf C-5 oder C-6 des Kohlenhydratgrundger{\"u}stes des Zuckerphosphates {\"u}bertragen. Der Zusatz von o-PD und Fru-1,6-dP zum Z. rouxii-N{\"a}hrmedium und anschließende HPLC-DAD-Analyse f{\"u}hrte zur Detektion von drei Quinoxalinderivaten. Diese wurden anhand ihrer MS/MS-Daten und NMR-Spektren als phosphorylierte Quinoxalinderivate identifiziert, aus denen sich die Bildung von 2-Hexosulose-6-phosphat, 1-Deoxy-2,3-hexodiulose-6-phosphat und 1,4-Dideoxy-2,3-hexodiulose-6-phosphat in den N{\"a}hrmedien ableiten ließ. Somit gelang erstmals der Beweis der Bildung von 1-Deoxy-2,3-hexodiulose-6-phosphat im N{\"a}hrmedium, einem vielfach postulierten, aber bislang nicht nachgewiesenen Intermediat der HDMF-Bildung aus Fru-1,6-dP. Aufgrund der enantioselektiven Bildung von HDMF durch die Hefen wird daher bei der HDMF-Biosynthese durch Z. rouxii von einer Kombination aus nicht-enzymatischen Reaktionsschritten und einer durch Oxidoreduktasen der Hefezellen vermittelten Reduktion ausgegangen.},
  subject      = {Zygosaccharomyces rouxii},
  language  = {de}
}
@article{AnStrisselAlAbboodietal.2022,
  author    = {An, Ran and Strissel, Pamela L. and Al-Abboodi, Majida and Robering, Jan W. and Supachai, Reakasame and Eckstein, Markus and Peddi, Ajay and Hauck, Theresa and B{\"a}uerle, Tobias and Boccaccini, Aldo R. and Youssef, Almoatazbellah and Sun, Jiaming and Strick, Reiner and Horch, Raymund E. and Boos, Anja M. and Kengelbach-Weigand, Annika},
  title     = {An innovative arteriovenous (AV) loop breast cancer model tailored for cancer research},
  series = {Bioengineering},
  volume    = {9},
  journal   = {Bioengineering},
  number    = {7},
  issn      = {2306-5354},
  doi       = {10.3390/bioengineering9070280},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-278919},
  year      = {2022},
  abstract  = {Animal models are important tools to investigate the pathogenesis and develop treatment strategies for breast cancer in humans. In this study, we developed a new three-dimensional in vivo arteriovenous loop model of human breast cancer with the aid of biodegradable materials, including fibrin, alginate, and polycaprolactone. We examined the in vivo effects of various matrices on the growth of breast cancer cells by imaging and immunohistochemistry evaluation. Our findings clearly demonstrate that vascularized breast cancer microtissues could be engineered and recapitulate the in vivo situation and tumor-stromal interaction within an isolated environment in an in vivo organism. Alginate-fibrin hybrid matrices were considered as a highly powerful material for breast tumor engineering based on its stability and biocompatibility. We propose that the novel tumor model may not only serve as an invaluable platform for analyzing and understanding the molecular mechanisms and pattern of oncologic diseases, but also be tailored for individual therapy via transplantation of breast cancer patient-derived tumors.},
  language  = {en}
}
@article{LenzPahlHaucketal.2021,
  author    = {Lenz, Dominic and Pahl, Jens and Hauck, Fabian and Alameer, Seham and Balasubramanian, Meena and Baric, Ivo and Boy, Nikolas and Church, Joseph A. and Crushell, Ellen and Dick, Anke and Distelmaier, Felix and Gujar, Jidnyasa and Indolfi, Giuseppe and Lurz, Eberhard and Peters, Bianca and Schwerd, Tobias and Serranti, Daniele and K{\"o}lker, Stefan and Klein, Christoph and Hoffmann, Georg F. and Prokisch, Holger and Greil, Johann and Cerwenka, Adelheid and Giese, Thomas and Staufner, Christian},
  title     = {NBAS Variants Are Associated with Quantitative and Qualitative NK and B Cell Deficiency},
  series = {Journal of Clinical Immunology},
  volume    = {41},
  journal   = {Journal of Clinical Immunology},
  number    = {8},
  issn      = {0271-9142},
  doi       = {10.1007/s10875-021-01110-7},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-308362},
  pages     = {1781-1793},
  year      = {2021},
  abstract  = {Purpose Biallelic pathogenic NBAS variants manifest as a multisystem disorder with heterogeneous clinical phenotypes such as recurrent acute liver failure, growth retardation, and susceptibility to infections. This study explores how NBAS-associated disease affects cells of the innate and adaptive immune system. Methods Clinical and laboratory parameters were combined with functional multi-parametric immunophenotyping methods in fifteen NBAS-deficient patients to discover possible alterations in their immune system. Results Our study revealed reduced absolute numbers of mature CD56dim natural killer (NK) cells. Notably, the residual NK cell population in NBAS-deficient patients exerted a lower potential for activation and degranulation in response to K562 target cells, suggesting an NK cell-intrinsic role for NBAS in the release of cytotoxic granules. NBAS-deficient NK cell activation and degranulation was normalized upon pre-activation by IL-2 in vitro, suggesting that functional impairment was reversible. In addition, we observed a reduced number of na{\"i}ve B cells in the peripheral blood associated with hypogammaglobulinemia. Conclusion In summary, we demonstrate that pathogenic biallelic variants in NBAS are associated with dysfunctional NK cells as well as impaired adaptive humoral immunity.},
  language  = {en}
}