@phdthesis{Krause2012,
  author    = {Krause, Agnes},
  title     = {Symptom- und Verlaufscharakteristika bei periodischer Katatonie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85503},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die periodische Katatonie ist eine eigenständige Erkrankung im Rahmen der differenzierten Klassifikation nach Kleist und Leonhard. Obwohl die Trennung Leonhards nach monopolaren, bipolaren affektiven und zykloiden Psychosen in moderne Klassifikationssysteme nach ICD 10 und DSM IV Einzug erhalten hat, werden Katatonien nur als Subtyp der Schizophrenie mit geringer Langzeitstabilität betrachtet. Ziel dieser retrospektiven Studie ist die klinische Eigenständigkeit in einer Verlaufsbeschreibung der Symptome der periodischen Katatonie zu {\"u}berpr{\"u}fen. Dabei wurden 262 Patienten, bei denen durch klinisch ge{\"u}bte Untersucher eine periodische Katatonie diagnostiziert wurde, auf Verlaufsparameter und Soziobiographie retrospektiv untersucht. Das erfasste Durchschnittsalter bei Ersthospitalisation der Patienten korrelierte mit den zuvor beschriebenen Ergebnissen von Leonhard, Männer erkranken mit 24 Jahren fr{\"u}her als Frauen mit 28 Jahren. Eine Erstmanifestation ab 45 ist selten, ab dem 60. Lebensjahr kommt dies ausschließlich bei Frauen vor. Die Anzahl der stationären Aufenthalte korrelierte mit vorhandenen Ergebnissen einer älteren Studie und belief sich auf sechs im Durchschnitt. Der {\"u}berwiegende Anteil der Patienten (73\%) ist zum Zeitpunkt des letzten stationären Aufenthaltes ledig und geht keiner Arbeit nach (50\%). Der Anteil der männlichen Patienten mit einer abgeschlossenen Berufsausbildung (73\%) ist höher ist als der weiblichen Patienten (48\%). Ledige Patienten ohne vorhandene Schul- oder Berufsbildung werden in einem fr{\"u}herem Alter das erste mal stationär behandelt, stabile familiäre Situation und schulische bzw. berufliche Bildung scheinen eine protektive Wirkung auf den Ausbruch der Erkrankung zu haben. Ein Alkohol- und Drogenkonsum fand sich zu Beginn der Erkrankung bei fast doppelt so vielen männlichen als bei weiblichen Probanden, im Rahmen des Krankheitsverlaufs nahm jedoch der Anteil der Frauen mit Alkohol- und Drogenkonsum zu. 60 Der Verlauf der Symptome von Psychomotorik, Affekt und Antrieb zeigt einen plötzlichen, schubförmigen Beginn der Erkrankung. Neben einem Wechsel zwischen Symptomen des Plus- und Minuspols, kommt es auch zu einem parallelen Auftreten, so dass typische Symptome der Mischform, wie zum Beispiel Stereotypien, Grimassieren und Negativismus entstehen. In der vorliegenden Untersuchung fand sich ausserdem die Entwicklung des von Leonhard beschriebenen Residualzustandes mit vorwiegenden Symptomen des Minuspols, aber wiederkehrenden Impulsvermehrungen im Verlauf. Zeitlich betrachtet ist eine Abnahme der Dauer der stationären Behandlungszeiten zu vermerken. Diese Tatsache ist auf eine zunehmend gut entwickelte Sozio- und Pharmakotherapie, wie auch suffiziente ambulante, bzw. tagesklinische Weiterbehandlung zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Die Untersuchung der Familienanamnese ergab einen hohen Anteil an einem psychisch erkrankten Elternteil (78\%). Außerdem die Tatsache, dass Patienten mit erkrankten Verwandten ersten Grades in j{\"u}ngeren Jahren eine Manifestation von ersten Symptomen einer periodischen Katatonie entwickeln, verglichen mit denen ohne familiäre Vorbelastung.},
  subject      = {Katatonie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zimmermann2012,
  author    = {Zimmermann, Melanie Andrea},
  title     = {Charakterisierung und Expressionsanalysen von H{\"a}mophilie-A-Mutationen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85747},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Bei einem kleinen Prozentsatz (2-3 \%) aller molekulargenetisch untersuchten H{\"a}-mophilie-A-F{\"a}lle konnte bislang keine kausale Mutation innerhalb der F8-Gen-Region aufgedeckt werden. Die molekularen Ursachen der H{\"a}mophilie dieser Patienten sollten im ersten Teil der vorliegenden Doktorarbeit mittels zus{\"a}tzlicher Methoden aufgekl{\"a}rt werden. Bei zwei Patienten mit milder H{\"a}mophilie A konnte je ein Basenaustausch im Promotorbereich des F8-Gens identifiziert werden. Um die Kausalit{\"a}t dieser Austausche zu {\"u}berpr{\"u}fen, wurden f{\"u}r diese und zwei weitere bereits publizierte Promotor-Mutationen Luciferase-Assays durchgef{\"u}hrt. Diese Ergebnisse machten deutlich, dass die nachgewiesenen Promotor-Mutationen die Aktivit{\"a}t des Promotors deutlich herabsetzen und daher als urs{\"a}chlich einzustufen sind. Weiterhin wurden die {\"u}brigen Patienten auf epigenetische Ver{\"a}nderungen in f{\"u}nf CpG-Inseln im 5'UTR und Intron 1 des F8-Gens untersucht. Hierbei konnten bei drei Patienten auff{\"a}llige Methylierungsmuster nachgewiesen werden, wobei diese auf ein Klinefelter-Syndrom und genomische Ver{\"a}nderungen im Intron 1 zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind, nicht jedoch auf einen aberranten Methylierungsstatus, der die FVIII-Expression beeinflussen k{\"o}nnte. Mit Hilfe von mRNA-Untersuchungen konnten bei vier Patienten mit mutmaßlichen F8-Spleißmutationen aberrante F8-Transkripte nachgewiesen werden und somit die Kausalit{\"a}t der Mutationen gekl{\"a}rt werden. Des Weiteren wurden aus der Literatur alle bisher als kausal identifizierten stillen Mutationen und Spleißmutationen zusammengestellt, um mit diesen Ergebnissen die Spleißvorhersage-Software Alamut zu validieren. Die große Mehrzahl (78 \%) der Spleißvorhersagen stimmte mit den Resultaten der mRNA-Untersuchungen (zumindest im Trend) {\"u}berein, w{\"a}hrend es bei 22 \% der Vorhersagen und mRNA-Analysen zu unterschiedlichen Resultaten kam. Innerhalb einer vorangegangenen Diplomarbeit konnten zehn Duplikationsbruch-punkte im F8-Gen von nicht verwandten H{\"a}mophilie-A-Patienten aufgekl{\"a}rt werden. Diese wurden nun mit verschiedenen in-silico-Programmen analysiert, um die Sequenzumgebung der Bruchpunkt genauer zu beschreiben. Die Untersuchung ergab, dass verschiedene Mechanismen zur Entstehung von Duplikationen f{\"u}hren k{\"o}nnen und vermutlich mehrere Sequenzmotive in direkter N{\"a}he der Bruchpunkte hierzu beitragen. Im Rahmen der molekulargenetischen H{\"a}mophilie-A-Diagnostik zum Nachweis von Intron-1- bzw. Intron-22-Inversionen sind einige Patienten mit schwerer H{\"a}mophilie A aufgefallen, welche ungew{\"o}hnliche Bandenmuster in den analytischen PCRs bzw. Southern-Blots aufwiesen. Mittels MLPA-Analysen wurden bei diesen Patienten Deletionen oder Duplikationen (CNVs) aufgedeckt, die meist allein die auff{\"a}lligen Bandenmuster nicht erkl{\"a}ren konnten. Weitere Long-Range-PCR-Untersuchungen belegten dagegen, dass f{\"u}nf der untersuchten F{\"a}lle auf ein kombiniertes Inversions- und Duplikations- bzw. Deletionsereignis zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind. Als zweiter Teil der Arbeit wurden Transkriptions- und Translationsuntersuchungen von Nonsense-Mutationen des F8-Gens in einem zellul{\"a}ren Expressionssystem durchgef{\"u}hrt. Es konnte nachgewiesen werden, dass trotz Nonsense-Mutation eine komplette F8-Tran¬skrip¬tion stattfindet. Antigenanalysen konnten die Expression von trunkierten Proteinen nachweisen, wenn die Nonsense-Mutationen in der leichten Kette, d.h. den distalen Dom{\"a}nen A3, C1 oder C2, lag. Bei Nonsense-Mutationen in der schweren Kette (den proximalen Dom{\"a}nen A1, A2 oder B) war keine Proteinexpression nachweisbar. Diese Daten konnte durch intrazellul{\"a}re Immunlokalisation der trunkierten Proteine best{\"a}tigt werden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die B-Dom{\"a}ne eine wichtige Rolle bei der Proteinprozessierung spielt, vermutlich indem sie die Bindung von Chaperonen erm{\"o}glicht und das FVIII-Protein vor Degradation sch{\"u}tzt.},
  subject      = {H{\"a}mophilie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Nilla2012,
  author    = {Nilla, Jaya Santosh Chakravarthy},
  title     = {An Integrated Knowledgebase and Network Analysis Applied on Platelets and Other Cell Types},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85730},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Systems biology looks for emergent system effects from large scale assemblies of molecules and data, for instance in the human platelets. However, the computational efforts in all steps before such insights are possible can hardly be under estimated. In practice this involves numerous programming tasks, the establishment of new database systems but as well their maintenance, curation and data validation. Furthermore, network insights are only possible if strong algorithms decipher the interactions, decoding the hidden system effects. This thesis and my work are all about these challenges. To answer this requirement, an integrated platelet network, PlateletWeb, was assembled from different sources and further analyzed for signaling in a systems biological manner including multilevel data integration and visualization. PlateletWeb is an integrated network database and was established by combining the data from recent platelet proteome and transcriptome (SAGE) studies. The information on protein-protein interactions and kinase-substrate relationships extracted from bioinformatical databases as well as published literature were added to this resource. Moreover, the mass spectrometry-based platelet phosphoproteome was combined with site-specific phosphorylation/ dephosphorylation information and then enhanced with data from Phosphosite and complemented by bioinformatical sequence analysis for site-specific kinase predictions. The number of catalogued platelet proteins was increased by over 80\% as compared to the previous version. The integration of annotations on kinases, protein domains, transmembrane regions, Gene Ontology, disease associations and drug targets provides ample functional tools for platelet signaling analysis. The PlateletWeb resource provides a novel systems biological workbench for the analysis of platelet signaling in the functional context of protein networks. By comprehensive exploration, over 15000 phosphorylation sites were found, out of which 2500 have the corresponding kinase associations. The network motifs were also investigated in this anucleate cell and characterize signaling modules based on integrated information on phosphorylation and protein-protein interactions. Furthermore, many algorithmic approaches have been introduced, including an exact approach (heinz) based on integer linear programming. At the same time, the concept of semantic similarities between two genes using Gene Ontology (GO) annotations has become an important basis for many analytical approaches in bioinformatics. Assuming that a higher number of semantically similar gene functional annotations reflect biologically more relevant interactions, an edge score was devised for functional network analysis. Bringing these two approaches together, the edge score, based on the GO similarity, and the node score, based on the expression of the proteins in the analyzed cell type (e.g. data from proteomic studies), the functional module as a maximum-scoring sub network in large protein-protein interaction networks was identified. This method was applied to various proteome datasets (different types of blood cells, embryonic stem cells) to identify protein modules that functionally characterize the respective cell type. This scalable method allows a smooth integration of data from various sources and retrieves biologically relevant signaling modules.},
  subject      = {Systembiologie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Pollinger2012,
  author    = {Pollinger, Thomas},
  title     = {Spatiotemporale Organisation der Interaktion von Gq Protein-Untereinheiten und der Phospholipase Cβ3},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71884},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die G-Protein vermittelte Aktivierung der Phospholipase Cβ (PLCβ) stellt einen prim{\"a}ren Mechanismus dar, um eine Vielzahl von physiologischen Ereignissen zu regulieren, z.B. die Kontraktion glatter Muskelzellen, Sekretion oder die Modulation der synaptischen Transmission. Sowohl Gαq- als auch Gβγ-Untereinheiten sind daf{\"u}r bekannt mit PLCβ Enzymen zu interagieren und diese zu aktivieren. {\"U}ber die Dynamik dieser Interaktion und den relative Beitrag der G-Protein Untereinheiten ist jedoch nur wenig bekannt. Unter Verwendung Fluoreszenz Resonanz Energie Transfer (FRET)- basierter Methoden in lebenden Zellen, wurde die Kinetik der Rezeptor-induzierten Interaktion zwischen Gβγ und Gαq Untereinheiten, die Interaktion von sowohl der Gαq als auch der Gβγ-Untereinheit mit der PLCβ3 und die Interaktion des regulator of G-Protein signaling 2 (RGS2) mit Gαq-Untereinheiten untersucht. Um die Untersuchung der Protein-Protein-Interaktion auf die Zellmembran zu beschr{\"a}nken, wurde die Total-Internal Reflection Fluorescence (TIRF) Mikroskopie angewandt. Zeitlich hoch aufl{\"o}sendes, ratiometrisches FRET-Imaging offenbarte eine deutlich schnellere Dissoziation von Gαq und PLCβ3 nach Entzug purinerger Agonisten verglichen mit der Deaktivierung von Gq Proteinen in der Abwesenheit der PLCβ3. Dieser offensichtliche Unterschied in der Kinetik kann durch die GTPase-aktivierende Eigenschaft der PLCβ3 in lebenden Zellen erkl{\"a}rt werden. Weiterhin zeigte es sich, dass PLCβ3 die Gq Protein Kinetik in einem {\"a}hnlich Ausmaß beeinflusst wie RGS2, welches in vitro deutlich effizienter darin ist, die intrinsische GTPase Aktivit{\"a}t der Gαq-Untereinheit zu beschleunigen. Als Antwort auf die Rezeptorstimulation wurde sowohl eine Interaktion von Gαq-Untereinheiten als auch von Gq-abstammende Gβγ-Untereinheiten mit der PLCβ3 beobachtet. Dar{\"u}ber hinaus zeigte sich auch eine Agonist-abh{\"a}ngige Interaktion von Gαq und RGS2. In Abwesenheit einer Rezeptorstimulation konnte kein spezifisches FRET-Signal zwischen Gq Proteinen und der PLCβ3 oder RGS2 detektiert werden. Zusammengefasst erm{\"o}glichte das ratiometrische FRET-Imaging in der TIRF Mikroskopie neue Einsichten in die Dynamik und Interaktionsmuster des Gq-Signalwegs.},
  subject      = {TIRF},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Drechsler2012,
  author    = {Drechsler, Johannes},
  title     = {Determination of the hypertrophic potential of Oncostatin M on rat cardiac cells and the characterisation of the receptor complexes utilised by rat Oncostatin M},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85215},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Interleukin-6 (IL-6), oncostatin M (OSM), leukaemia inhibitory factor (LIF) and cardiotrophin-1 (CT-1) are members of the IL-6-type cytokine family that is characterised by sharing the common receptor subunit gp130. While the involvement of these polypeptides in cell differentiation, cell survival, proliferation, apoptosis, inflammation, haematopoiesis, immune response and acute phase reaction has already been demonstrated, the description of their role in development and progression of cardiac hypertrophy is still rather limited. A model has been postulated that declares the transient expression of IL-6-type cytokines as protective, while a continuous cardiac secretion of these proteins seems to be rather harmful for the heart. Within the first part of the study (results 4.1, 4.2 and 4.3) it was shown that OSM induces hypertrophy of primary neonatal rat cardiomyocytes (NRCM), just as its related cytokines LIF, CT-1 and hIL-6/hsIL-6R (hsIL-6R, human soluble IL-6 receptor). Regarding the hypertrophic potentials the LIFR/gp130 utilising cytokines (hLIF, hOSM and hCT-1) are stronger inducers than the OSMR/gp130 utilising mOSM. Human IL-6/hsIL-6R which signals via a gp130 homodimer has the weakest hypertrophic effect. The thorough analysis of typical signalling pathways initiated by IL-6-type cytokines revealed that STAT3 phosphorylation at Y705 seems to be the most important hypertrophy promoting pathway. In addition and in contrast to published work, we clearly demonstrate that classical IL-6 signalling (upon pure IL-6 treatment) has no hypertrophic effect on cardiomyocytes, because they lack sufficient amounts of the membrane-bound IL-6R. This is also true for neonatal rat cardiac fibroblasts (NRCFB). Since these cells can also influence cardiac hypertrophy, signalling pathways and target genes were additionally examined in NRCFB in response to OSM, LIF and IL-6/sIL-6R. One of the key findings of this thesis is the selective change in expression of cytokines and receptors of the IL-6 family in both cell types upon IL-6-type cytokine stimulation. A striking difference between NRCM and NRCFB is the fact that the target gene induction in NRCM is of similar duration upon mOSM and hIL-6/hsIL-6R treatment, while hIL-6/hsIL-6R is capable of promoting the induction of OSMR and IL-6 significantly longer in NRCFB. By searching for transcription factors or intermediate cytokines which could be responsible for this difference, a strong correlation between increased Il6 transcription and amount of mRNA levels for C/EBPβ and C/EBPδ was observed in response to IL-6/sIL-6R stimulation. Interestingly, mOSM also mediates the induction of C/EBPβ and δ, but the initiation is significantly less efficient than in response to IL-6/sIL-6R. Therefore, we assume that mOSM stimulation fails to reach threshold values required for a prolonged IL-6 secretion. Since we additionally observe a slight IL-6R mRNA upregulation in NRCFB, we assume that the combination of IL-6, LIF, C/EBPβ, C/EBPδ and IL-6R expression might be responsible for the observed different kinetics with which IL-6 and OSM stimulate NRCFB. In addition to the aforementioned proteins, members of the renin-angiotensin system seem to support the IL-6-type cytokine mediated hypertrophy. Since it has already been shown that angiotensin II vice versa induces IL-6 expression in NRCM and NRCFB, this enhanced expression of AT1α and ACE could be of crucial interest for the hypertrophy supporting phenotype. The second part of the presented work dealt with the characterisation of the receptor complexes of rat OSM. The central question of this analysis was, whether rOSM, just like mOSM, only binds the type II (OSMR/gp130) receptor complex or is able to utilise the type II and type I (LIFR/gp130) receptor complex. Using different experimental approaches (knock-down of the OSMR expression by RNA interference, blocking of the LIFR by LIF-05, an antagonistic LIF variant, and generation of stably transfected Ba/F3 cells expressing the newly cloned rat OSMR/gp130 or LIFR/gp130 receptor complex) we can clearly show that rat OSM surprisingly utilises both, the type I and type II receptor complex. Therefore it closely mimics the human situation. Furthermore, rOSM displays cross-species activities and stimulates cells of human as well as murine origin. Its signaling capacities closely mimic those of human OSM in cell types of different origin in the way that strong activation of the JAK/STAT, the MAP kinase as well as the PI3K/Akt pathways can be observed. Therefore, the results obtained in the last section of this thesis clearly suggest that rat disease models would allow evaluation of the relevance of OSM for human biology much better than murine models.},
  subject      = {Interleukin 6},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Buckel2012,
  author    = {Buckel, Lisa},
  title     = {Evaluating the combination of oncolytic vaccinia virus and ionizing radiation in therapy of preclinical glioma models},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85309},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Glioblastoma multiforme (GBM) represents the most aggressive form of malignant brain tumors and remains a therapeutically challenge. Intense research in the field has lead to the testing of oncolytic viruses to improve tumor control. Currently, a variety of different oncolytic viruses are being evaluated for their ability to be used in anti-cancer therapy and a few have entered clinical trials. Vaccinia virus, is one of the viruses being studied. GLV-1h68, an oncolytic vaccinia virus engineered by Genelux Corporation, was constructed by insertion of three gene cassettes, RUC-GFP fusion, β-galactosidase and β- glucuronidase into the genome of the LIVP strain. Since focal tumor radiotherapy is a mainstay for cancer treatment, including glioma therapy, it is of clinical relevance to assess how systemically administered oncolytic vaccinia virus could be combined with targeted ionizing radiation for therapeutic gain. In this work we show how focal ionizing radiation (IR) can be combined with multiple systemically delivered oncolytic vaccinia virus strains in murine models of human U-87 glioma. After initial experiments which confirmed that ionizing radiation does not damage viral DNA or alter viral tropism, animal studies were carried out to analyze the interaction of vaccinia virus and ionizing radiation in the in vivo setting. We found that irradiation of the tumor target, prior to systemic administration of oncolytic vaccinia virus GLV-1h68, increased viral replication within the U-87 xenografts as measured by viral reporter gene expression and viral titers. Importantly, while GLV-1h68 alone had minimal effect on U-87 tumor growth delay, IR enhanced GLV-1h68 replication, which translated to increased tumor growth delay and mouse survival in subcutaneous and orthotopic U-87 glioma murine models compared to monotherapy with IR or GLV-1h68. The ability of IR to enhance vaccinia replication was not restricted to the multi-mutated GLV-1h68, but was also seen with the less attenuated oncolytic vaccinia, LIVP 1.1.1. We have demonstrated that in animals treated with combination of ionizing radiation and LIVP 1.1.1 a strong pro-inflammatory tissue response was induced. When IR was given in a more clinically relevant fractionated scheme, we found oncolytic vaccinia virus replication also increased. This indicates that vaccinia virus could be incorporated into either larger hypo-fraction or more conventionally fractionated radiotherapy schemes. The ability of focal IR to mediate selective replication of systemically injected oncolytic vaccinia was demonstrated in a bilateral glioma model. In mice with bilateral U-87 tumors in both hindlimbs, systemically administered oncolytic vaccinia replicated preferentially in the focally irradiated tumor compared to the shielded non- irradiated tumor in the same mouse We demonstrated that tumor control could be further improved when fractionated focal ionizing radiation was combined with a vaccinia virus caring an anti-angiogenic payload targeting vascular endothelial growth factor (VEGF). Our studies showed that following ionizing radiation expression of VEGF is upregulated in U-87 glioma cells in culture. We further showed a concentration dependent increase in radioresistance of human endothelial cells in presence of VEGF. Interestingly, we found effects of vascular endothelial growth factor on endothelial cells were reversible by adding purified GLAF-1 to the cells. GLAF-1 is a single- chain antibody targeting human and murine VEGF and is expressed by oncolytic vaccinia virus GLV-109. In U-87 glioma xenograft murine models the combination of fractionated ionizing radiation with GLV-1h164, a vaccinia virus also targeting VEGF, resulted in the best volumetric tumor response and a drastic decrease in vascular endothelial growth factor. Histological analysis of embedded tumor sections 14 days after viral administration confirmed that blocking VEGF translated into a decrease in vessel number to 30\% of vessel number found in control tumors in animals treated with GLV-164 and fractionated IR which was lower than for all other treatment groups. Our experiments with GLV-1h164 and fractionated radiotherapy have shown that in addition to ionizing radiation and viral induced tumor cell destruction we were able to effectively target the tumor vasculature. This was achieved by enhanced viral replication translating in increased levels of GLAF-2 disrupting tumor vessels as well as the radiosensitization of tumor vasculature to IR by blocking VEGF. Our preclinical results have important clinical implications of how focal radiotherapy can be combined with systemic oncolytic viral administration for highly aggressive, locally advanced tumors with the potential, by using a vaccinia virus targeting human vascular endothelial growth factor, to further increase tumor radiation sensitivity by engaging the vascular component in addition to cancer cells.},
  subject      = {Gliom},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Haydn2012,
  author    = {Haydn, Johannes},
  title     = {Regulation of ERK1/2 signaling in melanoma},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85727},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die Mechanismen in einer Zelle, die die Genexpression und somit den Stoffwechsel, das Wachstum und das gesamte Zellverhalten steuern, sind ebenso bedeutsam f{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der grundlegenden Biologie einer lebenden Zelle wie f{\"u}r die Vorg{\"a}nge der Krebsentstehung. Dabei bilden hochvernetzte, und strikt regulierte Signaltransduktionswege die Basis f{\"u}r ein belastbares und zugleich hochflexibles regulatorisches Netzwerk. Die St{\"o}rung solcher Signalkaskaden kann zum einen urs{\"a}chlich aber auch modifizierend auf die Bildung von Tumoren wirken. Die von Rezeptortyrosinkinasen (RTK) und RAS abh{\"a}ngigen Signalwege, die zur Aktivierung von AKT und ERK1/2 f{\"u}hren, sind hierbei von besonderem Interesse f{\"u}r die Entstehung des malignen Melanoms. Mutationen in Komponenten dieser Wege (z.B. NRAS, BRAF oder PTEN), die die Signalst{\"a}rke erh{\"o}hen kommen in Melanomen sehr h{\"a}ufig vor. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden die unterschiedlichen und vielf{\"a}ltigen Funktionen von MKP2, einem Feedbackregulator des ERK1/2-Weges, unter verschiedenen zellul{\"a}ren Rahmenbedingungen, untersucht. Des Weiteren wird eine Funktion des zum AP1-Komplex geh{\"o}renden FOSL1, einem unter transkriptioneller Kontrolle des ERK1/2-Weges stehendem Transkriptionsfaktors, hinsichtlich der Steuerung der Zell-Proliferation gezeigt. Weiterhin habe ich Aspekte der direkten pharmakologischen Inhibition des ERK1/2-Weges hinsichtlich ihres Effekts auf die Ausl{\"o}sung von Apoptose untersucht. Aufgrund der H{\"a}ufigkeit von Mutationen in Genen, die f{\"u}r Proteine des ERK1/2-Weges kodieren (z.B. NRASQ61K, BRAFV600E), gilt die Inhibition dieses Signalwegs als vielversprechende Strategie zur Behandlung des Melanoms. Auch wenn klinische Studien, die Inhibitoren f{\"u}r MEK oder RAF als Einzelmedikamente verwenden, bei mehrmonatiger Behandlung sehr erfolgreich sind, konnten so keine langfristigen Erfolge erzielt werden. Aus diesem Grund werden nun Kombinationstherapien, die einen Inhibitor des ERK1/2-Weges und eine weitere Form der Therapie kombinieren, untersucht. Der zweite Teil dieser Arbeit beschreibt, dass der spezifische MEK Inhibitor PD184352 Melanomzellen vor der Apoptosewirkung von Cisplatin sch{\"u}tzen kann. Einzelbehandlung mit Cisplatin f{\"u}hrt hierbei zur Akkumulation von DNA Sch{\"a}den, die wiederum Caspase-abh{\"a}ngig Apoptose induzieren. Zus{\"a}tzliche Anwendung des MEK Inhibitors verringerte jedoch in einigen Zelllinien das Potential von Cisplatin, Apoptose auszul{\"o}sen. Diese Zellen zeigten eine verst{\"a}rkte Aktivierung der Serin/Threonin-KInase AKT nach MEK Inhibition. Diese AKT Aktivierung f{\"u}hrte zur Inaktivierung der FOXO Transkriptionsfaktoren, was wiederum die Expression des pro-apoptotischen BH3-only Proteins PUMA verringerte. PUMA selbst ist ein wichtiger Bestandteil der Apoptose Maschinerie, die durch Cisplatin aktiviert wird. Die im Rahmen dieser Arbeit erhaltenen Befunde deuten darauf hin, dass RTKs, im besonderen EGFR, bei diesem Crosstalk eine Rolle spielen. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Inhibition des RAS/RAF/MEK/ERK Signalweges im Melanom nicht zwangsl{\"a}ufig von Vorteil sein muss, falls die Zellen gleichzeitig mit einem genotoxischen Medikament behandelt werden. Hier kann sie sogar die {\"U}berlebensf{\"a}higkeit von Melanomzellen unter Apoptose induzierenden Bedingungen verbessern.},
  subject      = {Melanom},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Maric2012,
  author    = {Maric, Hans-Michael},
  title     = {Molecular Basis of the Multivalent Glycine and γ-Aminobutyric Acid Type A Receptor Anchoring},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85712},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {γ-Aminobutters{\"a}ure-Rezeptoren vom Typ A (GABAARs) und Glyzin-Rezeptoren (GlyRs) sind die wichtigsten Vermittler der schnellen synaptischen Inhibition im zentralen Nervensystem. Von wesentlicher Bedeutung f{\"u}r ihre ordnungsgem{\"a}ße Funktion in der inhibitorischen Signal{\"u}bertragung ist ihre pr{\"a}zise Lokalisation und Konzentration innerhalb der neuronalen Oberfl{\"a}chenmembran. Diese Eigenschaften werden durch Ger{\"u}stproteine vermittelt, welche direkt an die großen intrazellul{\"a}ren Schleifen der Rezeptoren, sowie an Bausteine des neuronalen Zytoskeletts binden. In meiner Dissertation habe ich die molekularen Details mehrerer zugrunde liegenden Protein-Protein Wechselwirkungen untersucht. Im Speziellen habe ich die Interaktion ausgew{\"a}hlter GABAAR und GlyR Untereinheiten mit den Ger{\"u}stproteinen Gephyrin, Radixin und Collybistin analysiert. Ich habe kurze lineare Aminos{\"a}uren-Motive innerhalb der großen intrazellul{\"a}ren Schleifen der Rezeptoren identifiziert, welche die direkten und Untereinheit-spezifischen Interaktionen vermitteln. Die Quantifizierung der jeweiligen Bindungsst{\"a}rke ergab, dass Gephyrins E-Dom{\"a}ne vor allem an die GABAAR α1 (Kd = 17 M) und α3 (Kd = 5 M) -Untereinheiten bindet, wohingegen die SH3-Dom{\"a}ne von Collybistin haupts{\"a}chlich mit der GABAAR α2-Untereinheit interagiert (Kd = 1 M). Demgegen{\"u}ber bindet die FERM-Dom{\"a}ne von Radixin fest an die α5-Untereinheit des GABAAR (Kd = 8 µM). Weiterhin zeigt meine Arbeit, dass diese einfache Beziehung durch (i) fehlende oder (ii) {\"u}berlappende Bindungsspezifit{\"a}ten zwischen den Ger{\"u}stproteinen und den Rezeptor-Untereinheiten komplex reguliert wird. Ferner beschreibe ich hier, wie im Folgenden ausgef{\"u}hrt, die M{\"o}glichkeit einer (iii) negativen Modulation mittels posttranslationaler Modifikation, sowie einer Verst{\"a}rkung der Bindung durch (iv) Avidit{\"a}ts-Effekte. (i) Als erstes habe ich mit Hilfe biochemischer Methoden die Radixin-GABAAR α5 Interaktion im Detail untersucht. Meine Strukturanalyse und Kompetitionsstudien legen den Schluss nahe, dass Radixin die betreffende Rezeptor-Untereinheit mittels einer universellen Bindungstasche in der F3 Subdom{\"a}ne innerhalb seiner FERM Dom{\"a}ne bindet. Diese Bindungsstelle wird durch zwei markante Strukturelemente gebildet: Einer α-Helix, die eine große hydrophobe Tasche bildet, welche eine Vielzahl unterschiedlicher hydrophober Reste in verschiedenen Konformationen akzeptiert, sowie ein β-Strang, der Peptidr{\"u}ckgrat-Interaktionen eingehen kann. Es {\"u}berrascht nicht, dass eine Vielzahl an Studien die Beteiligung dieser Bindungsseite mit unterschiedlichen Liganden beschrieben hat. Diese Promiskuit{\"a}t unterstreicht die Bedeutung des Aktivierungsmechanismus der zuvor f{\"u}r die Radixin FERM GABAAR α5-Untereinheit beschrieben wurde und impliziert weitere Regulationsmechanismen, die eine koordinierte Interaktion in vivo erm{\"o}glichen. (ii) Weiterhin habe ich mich ausf{\"u}hrlich der Analyse der Gephyrin-vermittelten GABAAR Clusterbildung gewidmet. Meine r{\"o}ntgenkristallographischen Studien und Bindungsstudien zeigen, dass Gephyrin mit den GABAAR α1, α2 und α3 Untereinheiten {\"u}ber eine universelle Bindungsstelle interagiert, welche auch die Wechselwirkungen mit der β-Untereinheit des GlyR vermittelt. Mittels Struktur-basierter Mutagenesestudien konnte ich die Schl{\"u}sselreste innerhalb von Gephyrin und der Rezeptor-Untereinheiten identifizieren, die einen entscheidenden Beitrag zur Gesamt-Bindungsst{\"a}rke liefern. Insbesondere zwei konservierte aromatische Reste in der N-terminalen H{\"a}lfte der Rezeptorbindungsregion gehen entscheidende hydrophobe Wechselwirkungen mit Gephyrin ein. Dementsprechend konnte J. Mukherjee, ein Mitarbeiter in der Gruppe unseres Kooperationspartners Steven J. Moss, zeigen, dass der Austausch dieser Reste innerhalb der α2-Untereinheit des GABAAR ausreicht, um einen deutlichen R{\"u}ckgang der Rezeptor Cluster-Anzahl und ihrer Gr{\"o}ße in prim{\"a}ren hippokampalen Neuronen zu verursachen. Die Ausweitung meiner Rezeptor-Interaktions-Studien auf Collybistin (CB) ergab, dass dieses Protein im Vergleich zu Gephyrin eine umgekehrte, aber dennoch {\"u}berlappende Rezeptor-Untereinheiten-Pr{\"a}ferenz aufweist. Die GABAAR α3-Untereinheit bindet ausschließlich an Gephyrin (Kd = 5 µM), w{\"a}hrend die GABAAR α1-Untereinheit zwar vor allem Gephyrin bindet (Kd = 17 µM), zus{\"a}tzlich jedoch eine schwache Affinit{\"a}t (Kd ≈ 400 µM) f{\"u}r die SH3-Dom{\"a}ne von CB aufweist. Im Gegensatz dazu bindet die GABAAR α2-Untereinheit hochaffin an die SH3-Dom{\"a}ne von CB (Kd = 1 µM) und zeigt zus{\"a}tzlich eine schwache Gephyrin Affinit{\"a}t (Kd ≈ 500 µM). Interessanterweise konnte ich Synergieeffekte zwischen der GABAAR α2-Untereinheit, Gephyrins E-Dom{\"a}ne und CBs SH3-Dom{\"a}ne ausschließen und statt dessen zeigen, dass diese Rezeptor-Untereinheit exklusiv entweder Gephyrin oder CB bindet. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass die Rolle von CB in der Rezeptor-Anh{\"a}ufung allein durch die konkurrierenden Bindungs-Ereignisse seiner konstituierenden Dom{\"a}nen bestimmt wird. Die intramolekulare Assoziation zwischen der PH und der DH-Dom{\"a}ne mit der SH3-Dom{\"a}ne von CB konkurriert mit unterschiedlichen intermolekularen Wechselwirkungen von CB. Und zwar mit der GABAAR α2-Untereinheit-Bindung an die SH3-Dom{\"a}ne, mit der PIP2-Bindung an die PH-Dom{\"a}ne, sowie mit der Gephyrin-Bindung, welche vermutlich von der PH und DH-Dom{\"a}ne von CB vermittelt wird. (iii) Interessanterweise best{\"a}tigen fr{\"u}here Studien, dass die Rezeptor-Motive, die ich hier identifiziert habe und welche direkt mit den Ger{\"u}st-Proteinen wechselwirken, in vivo posttranslational modifiziert vorliegen. Insbesondere wurde gezeigt, dass die Gephyrin-Bindemotive der GABAAR α1-Untereinheit und GlyR β-Untereinheiten Ziele des ERK/MAPK und PKC-Phosphorylierungs-Weges sind, w{\"a}hrend das Radixin-Bindungs-Motiv innerhalb der GABAAR α5-Untereinheit ubiquitiniert vorliegt. In dieser Dissertation habe ich im Besonderen die ERK-Phosphorylierung von Thr348 in der GABAAR α1-Untereinheit untersucht. Tats{\"a}chlich konnten meine Bindungs-Assays eine starke Reduktion der direkten Gephyrin Bindungsst{\"a}rke beim Einbringen eines phosphomimetischen Restes best{\"a}tigen. Dar{\"u}ber hinaus konnte J. Mukherjee eine signifikante Reduktion der Cluster-Anzahl und Gr{\"o}ße beim Einf{\"u}hren der gleichen Mutation in die α1-Untereinheit beinhaltenden GABAARs in hippokampalen Neuronen beobachten. Der ERK/MAPK-Regulation-Weg ist daher ein aussichtsreicher Kandidat f{\"u}r die Regulation der GABAergen-Signal{\"u}bertragung. (iv) In vivo bildet Gephyrin vermutlich durch Selbstorganisation seiner G (GephG) und E-Dom{\"a}nen (GephE) ein multivalentes Ger{\"u}st. Angesichts der multimeren Natur Gephyrins und der pentameren Rezeptorarchitektur habe ich die M{\"o}glichkeit von Avidit{\"a}ts-Effekten im Prozess der synaptischen Neurotransmitter-Rezeptor-Anh{\"a}ufung untersucht. Die Kristallstrukturen von GephE im Komplex mit ausgew{\"a}hlten Peptiden zeigen zwei Rezeptor-Bindungsstellen in r{\"a}umlicher N{\"a}he (15 {\AA}). Auf der Basis dieser Information habe ich bivalente Peptide entworfen, welche beide Rezeptor-Bindungsstellen in Gephyrin simultan besetzen k{\"o}nnen und, wie erwartet, konnte ich mit Hilfe verschiedener biophysikalischen Methoden eine un{\"u}bertroffen hohe, durch Avidit{\"a}t potenzierte, Gephyrin-Affinit{\"a}t nachweisen. Mir gelang es diesen Avidit{\"a}ts-Effekt f{\"u}r einen schwachen Gephyrin Liganden, ein GABAAR-abgeleitetes Peptid, welcher nicht mit herk{\"o}mmlichen monomeren Liganden untersucht werden konnte, nutzbar zu machen. Dar{\"u}ber hinaus konnte ich zeigen, dass diese Verbindung gezielt die Rezeptor-Bindungsstelle in GephE besetzt und auf diese Weise hemmend auf Gephyrins Rezeptorbindungsaktivit{\"a}t wirkt. Eine weitere Entwicklung dieser Verbindung k{\"o}nnte die M{\"o}glichkeit er{\"o}ffnen, spezifisch die Wirkung der Entkopplung der Gephyrin Rezeptor-Interaktion in der Zellkultur-Experimenten zu analysieren ohne dabei die Anzahl oder die Funktion der Proteine zu beeintr{\"a}chtigen, was einen Nebeneffekt von konventionellen Methoden wie Gen „knock-out", RNA-Interferenz oder den Einsatz von Antik{\"o}rpern darstellt.},
  subject      = {Gephyrin},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schneider2012,
  author    = {Schneider, Mara},
  title     = {Effects of levothyroxine on bone mineral density, muscle force and bone turnover markers: A cohort study},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85173},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {The objective of this prospective observational controlled study was to evaluate potential effects and dose-response relationship of LT4 administration on BMD, parameters of bone and muscle strength, and biochemical variables of calcium homoeostasis and bone turnover.Ninety-seven men and pre-menopausal women after near total thyroidectomy and ¹³¹I remnant ablation for well-differentiated thyroid carcinoma or after strumectomy for non-toxic goitre were stratified by degree of TSH suppression and by gender in three subgroups: 28 men and 46 women on LT4 suppressive treatment and 23 women on LT4 replacement therapy. Patients were matched for age, gender and BMI to 89 healthy controls with a negative history of thyroid disease. Patients and controls were followed and studied for a mean time of 1.1±0.2 years. Peripheral volumetric total and trabecular BMD as well as bone strength (pQCT) were determined at the ultra-distal radius. Central areal BMD (DXA) was measured at the lumbar spine, left and right femoral neck as well as left and right total hip. Maximum grip strength (dynamometer) of the non-dominant forearm and serum markers of calcium and bone metabolism were assessed. BMD at the axial skeleton and muscle strength were not impaired by LT4 medication irrespective of gender, underlying diagnosis or treatment regimen. By contrast, a general trend of inversely affected total and trabecular BMD and of decreased bone strength was detected at the ultra-distal radius. Only in women on LT4 suppressive treatment, loss of total BMD at the ultra-distal radius reached a level of high significance. In women on LT4 replacement therapy, a significant decline of maximum grip strength appeared in comparison with female controls, while appendicular total and trabecular BMD as well as bone strength remained unchanged and did not differ from respective controls. In men on LT4 suppressive treatment, greater reduction of bone strength as compared to female thyroid cancer patients was marginally significant. Calcium balance was stable and serum concentrations of bone metabolism markers levelled off or rather decreased contradicting (high turnover) bone loss. The study did not reveal any dose-related differential influence of LT4 administration either on primary or secondary study endpoints in female patients. A gender-related difference of bone strength in response to LT4 suppressive treatment might not be excluded, as male thyroid cancer patients showed greater decline of bone strength despite unaffected peripheral BMD and muscle strength. In conclusion, there was only little evidence of adverse LT4 effects. For the most part, LT4 administration irrespective of degree of TSH suppression was not associated with low or accelerated loss of BMD at the peripheral and central skeleton and loss of bone and muscle strength, a finding also confirmed biochemically. The ultra-distal radius as a non-weight bearing skeletal site might be at risk for BMD reduction. According to the results, pre-menopausal women on LT4 suppressive therapy might be at risk of bone loss. The more complex approach of this study also took into account biomechanical qualities of bone material as well as structural and geometrical characteristics of bone architecture implying a causal muscle-bone interrelationship.},
  subject      = {Schilddr{\"u}se},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schuster2012,
  author    = {Schuster, Beatrice},
  title     = {Genotyping Fanconi Anemia : From Known to Novel Genes -From Classical Genetic Approaches to Next Generation Sequencing},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85515},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Fanconi anemia (FA) is an autosomal recessive or X-chromosomal inherited disorder, which is not only phenotypically but also genotypically very heterogeneous. While its hallmark feature is progressive bone marrow failure, many yet not all patients suffer additionally from typical congenital malformations like radial ray defects and growth retardation. In young adulthood the cumulative risk for developing hematological or other malignancies is compared to the general population several hundred-fold increased. The underlying molecular defect is the deficiency of DNA interstrand crosslink (ICL) repair. ICLs are deleterious lesions, which interfere with crucial cellular processes like transcription and replication and thereby can lead to malignant transformation, premature senescence or cell death. To overcome this threat evolution developed a highly complex network of interacting DNA repair pathways, which is conserved completely only in vertebrates. The so called FA/BRCA DNA damage response pathway is able to recognize ICLs on stalled replication forks and promotes their repair through homologous recombination (HR). Today we know 15 FA genes (FANCA, -B, -C, -D1, -D2, -E, -F, -G, -I, -J, -L, -M, -N, -O and -P) whose products are involved in this pathway. Although more than 80\% of FA patients carry biallelic mutations in either FANCA, FANCC or FANCG, there are still some who cannot be assigned to any of the known complementation groups. This work aimed to indentify the di¬sease causing mutations in a cohort of those unassigned patients. Initial screens of the candidate genes FAN1, MHF1 and MHF2 did not reveal any pathogenic alterations. Moreover, FAN1 could be excluded as FA candidate gene because patients carrying a homozygous microdeletion including the FAN1 locus did not show a phenotype comparable to FA patients. In the case of MHF1 and MHF2 the reason for the negative screening result is not clear. Mutation carriers might be rare or, regarding the diverse and also FA pathway independent protein functions, phenotypically not comparable to FA patients. Nevertheless, this study contri¬buted to the identification and characterization of the most recent members of the FA pathway - RAD51C (FANCO), SLX4 (FANCP) and XPF (FANCQ). FANCO is one of the RAD51 paralogs and is involved in crucial steps of HR. But since the only reported FA-O patient has so far not developed any hematological anomalies, FANCO is tentatively designated as gene underlying an FA-like disorder. In contrast, patients carrying biallelic mutations in FANCP do not only show hematological anomalies, but as well congenital malformations typical for FA. The distinct role of FANCP in the FA pathway could not be determined, but it is most likely the coordination of structure-specific nucleases during ICL excision. One of these nucleases is the heterodimer XPF/ERCC1. XPF is probably disease causing in the complementation group FA-Q and is the first FA gene, which was identified by Next Generation Sequencing (NGS). Extraordinarily is that mutations in this gene had previously been reported to cause two other disorders, xeroderma pigmentosum and segmental progeria. Despite some overlaps, it was shown that the divergent phenotypes could clearly be distinguished and are caused by distinct functional defects of XPF. Additionally, this work aimed to improve and accelerate the genotyping process of FA patients in general. Therefore, classical approaches should be complemented or fully replaced by approa¬ches using NGS. Massively parallel sequencing of the whole exome proved to be most appro¬priate and the establishment of an FA-specific analysis pipeline facilitated improved molecular diagnostics by combining complementation group assignment and mutation analysis in one step. Consequently two NGS studies revealed the pathogenic defect in several previously unassigned FA patients and thereby added another patient to one of the most recent subtypes, FA-P. In summary, this work contributed not only to further completion of the FA/BRCA DNA repair network by adding three novel genes, it also showed that classical molecular approaches for re¬search as well as for diagnostics could be replaced by NGS.},
  subject      = {Fanconi An{\"a}mie},
  language  = {en}
}