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Spezifische Point-of-Care Testung der Blutgerinnung mittels Anti-Xa Aktivitäts-basiertem Assay bei mit den direkten oralen Faktor Xa Inhibitoren Apixaban, Edoxaban und Rivaroxaban behandelten Patienten
No full textDie Dissertation ist gesperrt bis zum 30. Juni 2027 !Thromboembolische Erkrankungen sind häufig und erfordern eine effektive Antikoagulation. Direkte orale Antikoagulantien (DOAKs) wie Apixaban, Edoxaban und Rivaroxaban haben Cumarine weitgehend ersetzt, jedoch fehlt ein schneller Point-of-Care-Test (SPOCT) zur Bestimmung ihrer Wirkung. Dies erschwert akute Entscheidungen in der Notfallmedizin. Diese Arbeit evaluiert erstmals einen SPOCT zur schnellen, bettseitigen Erfassung der Gerinnungshemmung durch die Faktor-Xa-Inhibitoren Apixaban, Edoxaban und Rivaroxaban
Unravelling the role of the STX1B gene in genetic epilepsy syndromes using human induced pluripotent stem cells
No full textSynaptic vesicle release is a highly coordinated process that forms the basis for fast and
efficient neuronal communication. The complex interplay of several presynaptic proteins
fine-tunes the orchestration of the vesicle release machinery. Consequently, dysfunction
of any single protein within this reaction chain can have detrimental consequences
for synaptic transmission, ultimately disrupting the brain’s excitation/inhibition balance
and manifesting as the clinical symptom of an epileptic seizure. Pathogenic variants
in STX1B, encoding the presynaptic SNARE protein syntaxin-1B, have been associated
with various epilepsy syndromes. To better understand the underlying pathophysiological
mechanisms, the effects of STX1B variants have been investigated in different animal
models. However, previous studies are constrained by the absence of phenotypic penetrance in the heterozygous state that reflects the patient’s condition, limiting their ability to accurately model the associated human neurological disorder.
To more closely mimic the patient scenario, this thesis investigated the effect of STX1B
variants in a human model system using induced pluripotent stem cells (iPSCs). For
the generation of patient-derived cell lines, skin fibroblasts from individuals carrying
pathogenic variants in the STX1B gene (G226R and InDel) were reprogrammed into
iPSCs. An additional variant of interest (V216E) was inserted into a healthy control
line by CRISPR/Cas9 gene editing. Leveraging the fast NGN2-based conversion of
iPSCs into neurons, the variant-induced synaptic dysfunctions were electrophysiologically
investigated at both network as well as single-cell level, with the latter allowing in-depth
analysis of synapse function. While the three variants under investigation exhibit distinct
synaptic dysfunctions of varying severity at the single-cell level, they eventually converge
on a shared network phenotype, which is manifested by an increased burst and spike rate.
Morphological and transcriptomic analyses point towards the implication of secondary
mechanisms, initially triggered by the primary synaptic dysfunction, to be causative for a
hyperexcitable network state. In addition, the large InDel variant negatively affects the
syntaxin-1B protein levels, possibly due to protein instability. While the precise mechanisms linking primary synaptic dysfunction to the altered network
state remain to be elucidated, this study provides novel interesting insights into the
pathophysiology of STX1B-related synaptopathies, thereby paving the way for future
complementary studies in more complex model systems.Die Dissertation ist gesperrt bis zum 08. Oktober 2027
Analyse der Abhängigkeit der Chondrogenese von β-adrenerger Rezeptoraktivität
No full textDissertation ist gesperrt bis 30. September 2027 !Die vorliegende Arbeit untersuchte den Einfluss des β - adrenergen Systems auf die Chondrogenese mit einem besonderen Fokus auf β3-AR. Hierfür wurden Zebrafischembryonen mit AR-Liganden behandelt, der Knorpel anschließend mit Alcian Blau/Alizarin Rot angefärbt und drei verschiedene Knorpelstrukturen im Kopfbereich von Zebrafischen analysiert. Aus der vorliegenden Arbeit ging hervor, dass der untersuchte Knorpel durch den Einsatz eines spezifischen β-Agonisten länger wurde. Isoproterenol wirkt an allen drei Subtypen und sorgte für einen verlängerten Knorpel CH. Dies implizierte einen verlängerten Abstand CH – M. Die Vermutung, dass die Antagonisierung der Rezeptoren zu einem genau gegensätzlichen Ergebnis führt, wurde nur durch den spezifischen β1-Antagonisten Metoprolol erfüllt. Dieser führte zu einem verkürzten Knorpel. Die β3-Antagonisten SR 59230A und L-748,337 sorgten stattdessen für einen größeren Winkel zwischen zwei Knorpelstrukturen, während die Knorpellänge bei den untersuchten Zebrafischen gleichblieb. Ob die Ergebnisse dennoch in einer Art miteinander zusammenhängen oder die einzelnen Subtypen unterschiedliche Effekte auf die Knorpelbildung haben, steht dabei noch offen. Ersichtlich ist jedoch, dass die Chondrogenese durchaus durch β - adrenerge Rezeptoraktivität beeinflusst wird. Dies lässt sich insbesondere auch daraus schlussfolgern, dass die Manipulation des adrenergen Systems an weiteren Stellen der Signalkaskade ebenfalls zu signifikanten Ergebnissen führte: Ein cAMP-Analog führte zu ähnlichen Ergebnissen wie der eingesetzte selektive β-Agonist Isoproterenol und der PKA-Inhibitor verhielt sich durch einen verlängerten CH-Knorpel ähnlich wie der selektive β1-Antagonist Metoprolol und führte genau wie die β3-Antagonisten zu einem größeren Winkel PQ - M. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das β - adrenerge System insbesondere über die Aktivität der β3-AR einen Einfluss auf die Chondrogenese zu haben scheint
Dynamics of Religious Conflict and Violence in Indigenous Oaxaca, Mexico. A Process-Tracing Approach
No full textDie Dissertation ist gesperrt bis zum 18. November 2027 !This dissertation investigates how Catholic and Protestant groups negotiate belonging, moral authority, and local governance in Indigenous communities of Oaxaca, Mexico. It combines grounded theory with process tracing and draws on six reconstructed village histories, thirty-four interviews, four focus groups, more than thirty sets of assembly minutes, and on-site fieldwork in ten of fifteen selected communities.
The analysis identifies three conflict trajectories: elite-driven violent escalation, precarious religious coexistence, and negotiated religious conviviality, and shows how eight interlocking mechanisms (intangible violence, coping repertoires, Communal Protestantism, religious antagonistic narratives, religious literacy, cross-scalar influence, narrative memory, and institutional flexibility) channel cases toward one pathway or another.
Findings challenge the notion that doctrinal difference alone propels conflict. Protestant conversion becomes contentious when it is narratively framed as a betrayal of communal order and when communal rules enable discretionary sanctions. Peace, likewise, is not the default but a fragile achievement of interpretive labor, procedural adaptation, and strategic negotiated endurance; the everyday practices through which villagers make pluralism livable under symbolic pressure.
Empirically, the project offers a comparative typology of the three trajectories; theoretically, it advances a multi-mechanism model linking symbolic systems to institutional routines; methodologically, it demonstrates how grounded fieldwork and within-case sequencing yield mid-range causal explanations. Taken together, the study shows that religious conflict and coexistence in Indigenous Oaxaca are reversible, negotiated states rather than fixed endpoints, inviting scholars and practitioners to look beyond doctrinal distance and focus instead on the narrative, procedural, and affective work that sustains (or ruptures) civic common life
Design, Synthese und biologische Evaluation neuer Dibenzosuberon-basierter p38α MAPK-Inhibitoren zur SAR-Aufklärung der Bindungstasche
No full textDie Dissertation ist gesperrt bis zum 29. November 2027 !Die p38α MAP-Kinase ist bereits seit vielen Jahren ein intensiv untersuchtes Target zur Entwicklung neuartiger Therapeutika gegen autoimmune Erkrankungen wie die rheumatoide Arthritis (RA) oder die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD). Darüber hinaus ist die p38α MAP-Kinase aufgrund ihrer Beteiligung an der Entstehung, Proliferation und Metastasierung verschiedener Tumoren (z.B. Darm-, Brust-, Leberkrebs, etc.) ein hochattraktives Target in der Krebstherapie. Trotz intensiver Forschung konnte bisher jedoch kein p38α MAPK-Inhibitor als Arzneistoff zugelassen werden. Zahlreiche klinische Studien scheiterten an mangelnder klinischer Wirksamkeit, inakzeptablen Toxizitäten (z.B. Hepatotoxizität) oder auch an mangelnder Bioverfügbarkeit und Pharmakokinetik. In der Arbeitsgruppe von Prof. Laufer konnte ausgehend von dem intern entwickelten Typ I Inhibitor Skepinon-L eine neue Klasse von p38α Inhibitoren identifiziert werden. Diese innovativen Typ I½ Inhibitoren verfügten über eine verlängerte Seitenkette, die es ihnen ermöglichte, nicht nur Interaktionen mit der hydrophoben Region I auszubilden, sondern auch eine neue R-Spine Pocket zu induzieren, die zusätzliche Wechselwirkungen mit der Kinase, z.B. mit dem DFG-Motiv, ermöglichte. Die neuen Typ I½ Inhibitoren zeigten eine ausgezeichnete enzymatische und zelluläre Hemmaktivität, eine signifikant verlängerte Target Residence Time (TRT) und eine herausragende Kinaseselektivität.
Im Rahmen dieser Arbeit sollten neue Typ I½ Inhibitoren durch die Adressierung der R-Spine Pocket der p38α Kinase synthetisiert werden. Durch verschiedene Variationen in der Seitenkette sollten neue Struktur-Aktivitäts-Beziehungen (SARs) der Typ I½ Bindungsklasse mit der hydrophoben Region I, der R-Spine und der R-Spine Pocket aufgestellt werden. Durch die erfolgreiche Synthese von insgesamt 104 Testverbindungen konnte die Substanzbibliothek der p38α MAPK-Inhibitoren erweitert und somit eine Reihe neuer SARs abgeleitet werden. Das Verständnis der Wechselwirkungen der Inhibitoren mit der HR-I und der R-Spine Pocket konnte erweitert und verbessert werden. Eine Vielzahl der Verbindungen zeigte in enzymatischen Assaysystemen exzellente Hemmaktivitäten mit IC50-Werten im niedrigen nanomolaren bis pikomolaren Bereich. Durch die in dieser Arbeit gewonnenen Daten konnte die bereits vermutete Überlegenheit eines Typ I½ Bindungsmodus gegenüber einem Typ I oder Typ II Modus weiter gefestigt und die R-Spine Pocket genauer definiert werden. Darüber hinaus konnte der synthetische Zugang zum Dibenzosuberon-Grundgerüst durch eine fünfstufige Reaktionsfolge mit einer Gesamtausbeute von 82 % weiter optimiert werden. Durch ein neues Designkonzept, einem derivatisierbaren Typ I Inhibitor, konnte die Synthese von Inhibitoren mit zusätzlichem R-Spine Motiv erleichtert werden.For many years, p38α MAP kinase has been an intensively studied target for the development of novel therapeutics for autoimmune diseases such as rheumatoid arthritis (RA) or chronic obstructive pulmonary disease (COPD). In addition, p38α MAP kinase is a highly attractive target in cancer therapy due to its involvement in the development, proliferation and metastasis of several tumours (e.g. colon, breast, liver). However, despite intensive research, no p38α MAPK-inhibitor has been approved as a drug. Numerous clinical trials have failed due to lack of clinical efficacy, unacceptable toxicities (e.g. hepatotoxicity) or even poor bioavailability and pharmacokinetics. In Prof. Laufer's research group, a new class of p38α inhibitors was identified, starting with the in-house developed type I inhibitor skepinone-L. These innovative type I½ inhibitors had an extended side chain that enabled them not only to interact with the hydrophobic region I, but also to induce a new R-spine pocket that allowed additional interactions with the kinase, e.g. with the DFG motif. The new type I½ inhibitors showed excellent enzymatic and cellular inhibitory activity, significantly prolonged target residence time (TRT) and outstanding kinase selectivity.
The aim of this thesis is to synthesise new type I½ inhibitors by targeting the R-spine pocket of p38α kinase. Through different variations of the side chain, new structure-activity relationships (SARs) of the type I½ binding class with the hydrophobic region I, the R-spine and the R-spine pocket should be established.
By successfully synthesising a total of 104 compounds, the library of p38α MAPK-inhibitors could be expanded and thus several new SARs were generated and established. The understanding of the interactions of the inhibitors with the HR-I and the R-spine pocket could be extended and improved. Many of these compounds showed excellent inhibitory activities in enzymatic assay systems with IC50 values in the low nanomolar to picomolar range. The data obtained in this work further confirmed the already suspected superiority of a type I½ binding mode over a type I or type II mode and helped to define the R-spine pocket more precisely. In addition, the synthetic access to the dibenzosuberone backbone was further optimised by a five-step reaction sequence with an overall yield of 82 %. A new design concept, a derivatisable type I inhibitor, facilitated access to inhibitors with an additional R-spine motif
Bench to Bedside: Development of a cGMP Process for ORFV Viral Vector Based Vaccines
No full textThe Orf virus (ORFV) has emerged as a promising platform for developing viral vector
vaccines and immunotherapeutic approaches, owing to its high transgene capacity, potent
immunomodulatory properties, the option for repeated booster vaccinations due to the
low anti-vector immunity, and an overall favorable safety profile. However, until now
there has been no systematically established, scalable process for reliably producing
ORFV-based vaccines under GMP conditions. The aim of this work was therefore to
develop an end-to-end manufacturing process for ORFV-based vaccines that ensures high
yields, reproducibility, and GMP compliance.
Using HEK293 cells in suspension culture, the upstream process was initially
implemented in controlled bioreactors. By employing a systematic Design of Experiments
(DoE) approach, critical process parameters - such as cell density at infection, MOI, pH,
temperature, and dissolved oxygen - were precisely identified and optimized and
successfully scaled up to a 50 L bioreactor. This enabled a more than one-hundredfold
increase in virus titers (>10⁸ IU/mL) compared to the original Vero cell-based method.
For the downstream process, a scalable clarification strategy was established, comprising
nuclease treatment for targeted DNA reduction and a two-stage filtration with
polypropylene-based depth filters. Subsequent chromatographic steps (ion exchange,
hydrophobic, multimodal, and size-exclusion chromatography) achieved effective
removal of host cell DNA and proteins at high yields. The purified virus batches met
defined quality criteria for particle integrity, infectivity, and purity, thereby
demonstrating suitability for clinical applications.
To ensure final product stability, an extensive formulation screening was carried out.
More than 30 excipients - among them disaccharides, recombinant albumin, and amino
acids - were evaluated under various stress conditions. A formulation consisting of 1 %
recombinant human serum albumin and 5 % sucrose in Tris buffer proved especially
stable at 4 °C and under multiple freeze-thaw cycles. In addition, arginine-containing
formulations enhanced stability at temperatures up to 37 °C, expanding the platform’s
potential application range.
Based on this developed manufacturing process, preclinical and clinical studies were
conducted using multivalent ORFV-based SARS-CoV-2 vaccine candidates. The results
demonstrate not only that the process development led to a robust production method
but also that it lays the groundwork for future clinical and industrial applications of ORFV
as a viral vector. Consequently, this dissertation lays a robust foundation for a scalable
manufacturing platform that can be further leveraged for diverse ORFV-based vaccines
and therapeutic applications.Die Dissertation ist gesperrt bis zum 11. Juli 2027
Design and Synthesis of Covalent Inhibitors Targeting Cysteines in the Hinge Region of the Protein Kinases S6K2 and MPS1
No full textThe family of p70 ribosomal protein S6 kinases (or S6K) belongs to the group of AGC (protein kinase A, G and C) serine/threonine kinases and includes the two highly homologous isoforms S6K1 and S6K2. The family is named after the phosphorylation of the ribosomal protein S6, which, as a component of the 40S ribosomal subunit, plays an important role in protein synthesis and cell cycle progression. The exploration of S6Ks revealed further functions related to cell proliferation, transcription and signal transduction. Initially, a redundant biological functional profile of the isoforms was assumed, with the S6K1 isoform considered the prototypical form. This assessment led to a significant neglect of S6K2 in S6K-related studies. The preference for S6K1 was particularly evident in the development of isoform-selective inhibitors, which so far have only yielded S6K1-selective inhibitors. However, subsequent sparse studies on S6K2 function revealed the distinct roles of the isoforms, highlighting the particular role of S6K2 as a potential target of therapeutic intervention in cancer. In this work, we aimed to develop isoform-selective S6K2 inhibitors using an S6K2 isoform-specific cysteine (Cys150; Tyr174 in S6K1) in the hinge region of the ATP-binding pocket as a selectivity vector. For this purpose, suitable reversibly binding core scaffolds were linked to electrophilic aromatic fragments (so-called SNAr-warheads), which can form a covalent bond to nucleophiles such as a thiol. In this work, a variety of inhibitors with attached SNAr-warheads were synthesised that inhibited S6K2 with high potency (IC50 < 1 nM). Excellent selectivity over the S6K1 isoform as well as kinases with equivalently positioned cysteine was observed. The covalent binding mode was demonstrated by the significantly lower inhibitory potency of the unreactive control compounds and the non-promiscuous reactivity of the warheads was confirmed. The results validated the design hypothesis towards isoform-selective S6K2 inhibitors using SNAr warheads and represent an important step towards a high-quality chemical probe enabling the exploration of the biological function of S6K2 by pharmacological means.
The monopolar spindle 1 (MPS1) kinase activates the spindle assemble checkpoint and regulates essential functions in monitoring correct chromatid separation during cell division. MPS1 is overexpressed in several cancers and leads to increased survival of aneuploid cancer cells. In this work, we aimed to develop MPS1 inhibitors that covalently address a cysteine in the hinge region (Cys604) of the ATP-binding pocket using SNAr-warheads to achieve high residence times. A series of compounds were synthesised that differed in their substitution at the SNAr-warhead. Trends in the structure-activity relationship were derived from the inhibition data obtained, but only low inhibition values were observed, suggesting no efficient covalent binding mode.Die Dissertation ist gesperrt bis zum 10. März 2027
Computational Models for Chromatin Dynamics and Gene Regulation
No full textDie Dissertation ist gesperrt bis zum 24. Juni 2027
Cardiac pacing is regulated by a proepicardial androgen receptor – adrenomedullin axis
No full textDiese Arbeit ist gesperrt bis zum 25.05.2027
Towards Mapping of EMS Mutagenized chill Lines as Identified in Forward Genetic Screen in Grass Model Brachypodium distachyon
No full textDie Dissertation ist gesperrt bis zum 20. Januar 2027 !Pflanzen können auf einen Anstieg der atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration (CO2) mit einem Schließen der Spaltöffnungen reagieren, was gleichzeitig zu einer Steigerung der Wassernutzungseffizienz führt. Es wurde gezeigt, dass Gräser auf beispielsweise Änderungen in der CO2-Konzentration eine schnellere stomatäre Reaktionen zeigen als andere eudikotyledone Taxa, was zum großen Teil auf das Vorhandensein funktioneller stomatärer Nebenzellen zurückzuführen ist, die eine entgegengesetzte Turgor-Antwort zu den Schließzellen vollziehen. Es wurde gezeigt, dass die Gras-Spezies Brachypodium distachyon ein hohes Maß an evolutionärer Kollinearität mit wichtigen Getreidepflanzen aufweist, die weltweit von Menschen konsumiert werden. Um weitere Einblicke in die Mechanismen zu gewinnen, wie die CO2 Stomata-Bewegungen in Gräsern vermittelt wird, wurde ein vorwärtsgerichtetes genetisches Screening entwickelt, bei dem eine Population von über 1000 einzelnen EMS-mutagenisierten Brachypodium distachyon Linien (M5-Generation) verwendet wurde. Dieses Screening wurde mit einer temperatursensitiven Infrarotkamera durchgeführt, um Mutanten zu identifizieren, die in Gegenwart einer erhöhten CO2 Konzentration, gegenüber dem Wildtyp eine kühlere Blatttemperaturen aufweisen, was auf eine Verringerung des Spaltöffnungsschlusses hindeutet. Von den isolierten Mutanten erwiesen sich zwei als die vielversprechendsten unter allen analysierten Linien: chill1 und chill15. Es wurde reproduziert, dass beide Linien kühlere Blatttemperaturen aufweisen als die Wildtyp-Kontrolle Bd21-3, nachdem sie erhöhten CO2-Konzentrationen ausgesetzt wurden. Andererseits zeigen beide chill Mutanten weiterhin eine starke stomatale Reaktion auf Abscisinsäure, ein Hormon, das ebenfalls zum Stomata-Verschluss vermittelt. Durch genetische und bioinformatische Analysen wurde chill1 einer Proteinkinase zugeordnet, der Mitogen Activated Protein Kinase 5 (BdMPK5). In vitro-Analysen zeigen, dass die chill1-Variante von BdMPK5 eine Beeinträchtigung der CO2-/Bikarbonat-Erkennung nach sich zieht, wenn sie mit der funktionellen Proteinkinase High Temperature 1 (HT1) zusammengebracht wird. Modellvorhersagen mit Hilfe von AlphaFold2 deuten darauf hin, dass die mutierte Aminosäure, die den chill1-Phänotyp verursacht, an der Interaktionsschnittstelle von BdMPK5 mit BdHT1 liegt. Daher wurde der Schluss gezogen, dass BdMPK5 eine entscheidende Signalkomponente sein könnte, die an der stomatalen Reaktion auf CO2 in Brachypodium beteiligt ist, und dass es sich vermutlich um eine Schlüsselkomponente des CO2-Sensors in diesem Grasmodell handelt. Die von chill 1 verschiedene chill15 Mutante hat nach Einwirkung von erhöhtem CO2 ebenfalls eine deutlich niedrigere Blatttemperatur, die sich ebenfalls auf eine starke Beeinträchtigung der CO2-vermittelten stomatären Reaktion zurückführen lässt. Die stomatäre Verschlussreaktion auf Abscisinsäure ist jedoch nicht beeinträchtigt. Nach genetischen und bioinformatischen Analysen wurde eine Liste potenzieller Kandidatengene erstellt, um die ursächliche Mutation für den chill15-Phänotyp einzugrenzen.Plants are able to respond to increases in the carbon dioxide (CO2) concentration through stomatal closure, which also leads to an increase in water use efficiency. Grasses have been shown to display faster stomatal responses than eudicot counterparts, in large part due to the presence of functional subsidiary cells which operate in opposition to guard cells. The emerging grass model species Brachypodium distachyon has been shown to have a high level of evolutionary collinearity to important cereal crops widely consumed by humans worldwide. In an effort to gain further insight into the mechanisms by which CO2 mediates stomatal movements in grasses, an unbiased forward genetic screen was developed, utilizing a population of over 1000 individually stored EMS mutagenized Brachypodium distachyon lines in the M5 generation. This screen was conducted using an infra-red camera to screen plants after exposure to high CO2 to identify those with cooler leaf temperatures, which indicated a reduction in stomatal closure. Among isolated mutants, two have been shown to be the most promising of all lines screened, chill1 and chill15. Both lines have been shown to exhibit cooler canopy leaf temperatures than wildtype control Bd21-3 after exposure to increased CO2 concentrations. These chill lines also both show a strong impairment in stomatal closure induced by exposure to increased CO2 concentrations yet show a robust stomatal response to abscisic acid leading to stomatal closure. Through genetic and bioinformatic analyses, chill1 has been mapped to a protein kinase, Mitogen Activated Protein Kinase 5 (BdMPK5). In vitro analyses reveal that the chill1 variant of BdMPK5 leads to an impairment in CO2/bicarbonate sensing when brought together with the functional High Temperature 1 (HT1) protein kinase. Modeling predictions made by AlphaFold2 indicate that the mutant residue causing the chill1 phenotype may reside at the interface between BdMPK5 and BdHT1. As such it has been concluded that BdMPK5 may be a crucial signaling component involved in stomatal response to CO2 and is proposed to be a key component of the CO2 sensor in grass model Brachypodium distachyon. Meanwhile, chill15, which also displays a markedly lower temperature after exposure to increased CO2 also shows a strong impairment in CO2 mediated stomatal response while retaining a robust response to abscisic acid. Following genetic and bioinformatic analyses a compiled list of potential candidate genes has been created to isolate the causative mutation for the chill15 phenotype