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Vergleich unterschiedlicher Kompositpoliersysteme am standardisierten Okklusalmodell : Eine in-vitro Studie
Get PDFEinleitung
In der modernen Zahnmedizin ersetzen Kompositmaterialien mittlerweile nahezu vollständig metallbasierte Restaurationsmaterialien. Da Komposite in ihrer Anwendung als Werkzeugmaterial im stomatognathen Mastikationssystem angesehen werden müssen, sollte deren Abrasionverhalten im Vergleich zu physiologischer Zahnhartsubstanz ebenbürtig sein. Mit Bezug auf die Oberflächengüte ist der Materialverlust eines physiologischen Verschleißes entscheidend für die Qualität der Füllung, da eine hohe Verschleißrate zeitgleich eine rapide Zunahme der Oberfläche mit sich zieht und eine Plaqueakkumulation begünstigt. Mit Bezug auf die Auswirkung generierter Rauhtiefen bei der Politur wurde ein neuartiges Prüfkörperdesign herangezogen, um einen behandlungsrelevanten Alltag zu simulieren.
Material und Methoden
Komposit- und Politursysteme vier unterschiedlicher Hersteller (3M ESPETM, Dentsply Sirona, Ivoclar Vivadent, Kerr) kamen in dieser Untersuchung zum Einsatz. Die Politur des Prüfkörpers, bestehend aus Glattfläche, Höcker und Fissur erfolgte mittels computergesteuerter xyz-Verschiebeeinheit mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 3 mm/s und einer maximalen Anpresskraft von 2 N. Mittels Rasterkraftmikroskopie (RKM) and Laserscanningmikroskopie (LSM) wurde der mittlere Rauheitswert Ra (nm) ermittelt. Die Anzahl der Prüfkörper (n = 160) ergab sich hierbei aus der Kombination (Komposit und Politursystem) der einzelnen Hersteller untereinander (n = 16) bei einer jeweiligen Gruppengröße von n = 10.
Ergebnisse
Für die RKM-Untersuchung ergab sich auf der Glattfläche der geringste Rauhigkeitswert von 5,9 nm aus der Kombination Komposit von 3M ESPETM und Poliersystem von Dentsply Sirona. Herstellerseitig lieferte das Kerr-System den besten Ra-Wert von 7 nm. Für die Glattfläche aus der LSM-Untersuchung ergab sich der geringste Rauhigkeitswert mit 14,5 nm für die 3M ESPETM-Kombination, sowohl in Bezug auf sämtliche Kombinationen als auch herstellerintern. Der beste Rauhigkeitswert bei Betrachtung der Höckerfläche zeigte die Kombination von Kerr-Komposit und Dentsply Sirona-Polierer mit einem Ra-Wert von 18,4 nm. Die beste Herstellerkombination zeigte das Kerr-System mit einem Ra-Wert von 28,8 nm.
Zusammenfassung
Alle Hersteller erfüllen die Voraussetzungen für eine klinische Anwendung. Jedoch haben Faktoren wie Anpressdruck, Anstellwinkel, Bearbeitungszeit und die natürliche Morphologie Einfluss auf die Beschaffenheit polierter Oberflächen. In wieweit diese Unterschiede auf das alltägliche Leben Einfluss nehmen (z.B. Verfärbungen oder vermehrte Plaqueanlagerungen) bleibt weiteren Untersuchungen vorbehalten
Amtliche Bekanntmachungen, 55. Jahrgang, Nr. 43
No full textZweite Ordnung zur Änderung der Prüfungsordnung für den Bachelorstudiengang „Law and Economics“ der Rechts- und Staatswissenschaftlichen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn vom 9. Juli 202
Leader Effectiveness - (Not) Always Look on the Bright Side of Leader Traits : Kurvilineare Zusammenhänge von grandiosem Narzissmus und Ehrlichkeit-Bescheidenheit mit Führungseffektivität
Get PDFDie bisherige Forschung zu grandiosem Narzissmus und Ehrlichkeit-Bescheidenheit lieferte erste Hinweise auf kurvilineare Zusammenhänge mit Führungseffektivität, die implizieren, dass extreme Ausprägungen in den Persönlichkeitseigenschaften maladaptiv sind. Aufbauend auf diesen Ergebnissen und der Verhaltensschwellen- sowie der sozioanalytischen Theorie wurden in den drei Studien dieser Dissertation kurvilinear (moderierte bzw. moderiert mediierte) Zusammenhänge untersucht. Allen Studien liegt ein Datensatz mit 640 Führungskräften und insgesamt 1259 Mitarbeitenden zugrunde und die Hypothesen wurden anhand von Mehrebenenanalysen überprüft. Studie 1 fand konform zu der bisherigen Studienlage einen umgekehrt u-förmigen Zusammenhang zwischen dem grandiosen Narzissmus der Führungskraft und der Zufriedenheit der Mitarbeitenden mit der Führungskraft. Sowohl sehr niedriger als auch hoher Narzissmus waren mit niedriger Führungseffektivität assoziiert und ein kleineres Ausmaß an Narzissmus optimal. Als Erklärung dafür kann die Verhaltensschwellentheorie herangezogen werden, da bei geringen Ausprägungen bereits das adaptive narzisstische Streben nach Bewunderung auftritt, wohingegen bei weiter steigenden Ausprägungen die maladaptive narzisstische Rivalität prävalent wird. Studie 2 fand konform zu den Annahmen der sozioanalytischen Theorie, dass die politischen Fertigkeiten der Führungskraft den kurvilinearen Zusammenhang zwischen dem grandiosen Narzissmus der Führungskraft und der durch Mitarbeitende eingeschätzten Gruppenleistung moderieren. Bei guten politischen Fertigkeiten lag ein u-förmiger und bei niedrigen politischen Fertigkeiten ein umgekehrt u-förmiger Zusammenhang vor. Weiterhin konnte in Studie 2 gezeigt werden, dass Ehrlichkeit-Bescheidenheit signifikant zusätzliche Varianz im grandiosen Narzissmus über die restlichen HEXACO Persönlichkeitsdimensionen hinaus erklärt und signifikant negativ mit grandiosem Narzissmus korreliert. In Studie 3 wurde konform zur sozioanalytischen Theorie gezeigt, dass bei hohen politischen Fertigkeiten ein konvexer kurvilinearer Zusammenhang und bei geringen politischen Fertigkeiten ein konkaver kurvilinearer Zusammenhang zwischen der Ehrlichkeit-Bescheidenheit der Führungskraft und der Extra-Anstrengung der Mitarbeitenden besteht und dass bei guten politischen Fertigkeiten ein positiv indirekter Zusammenhang zwischen Ehrlichkeit-Bescheidenheit und der Gruppenleistung vermittelt durch die Extra-Anstrengung der Mitarbeitenden vorliegt. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass extreme Ausprägungen in grandiosem Narzissmus bzw. in Ehrlichkeit-Bescheidenheit nicht zwingend negativ für die Führungseffektivität sind, solange die Führungskraft über gute politische Fertigkeiten verfügt
Economic and non-economic impacts of weather shocks in Ecuador : Unequal effects on vulnerable populations
Get PDFClimate change threatens development. The more frequent and severe weather extremes already have economic and non-economic consequences that deepen social inequalities and disproportionately affect disadvantaged populations. This doctoral thesis examines the impacts of weather extremes on income distribution, poverty, and allocation of labor time, focusing on Ecuador, a highly vulnerable country to climate shocks. More generally, Latin America has received little attention in the literature on climate change impacts. We estimate the impact of weather shocks in rural and urban Ecuador resulting from people’s reliance on climate-sensitive activities. We also analyze how weather shocks impact non-economic aspects such as time allocation. The study uses 25 annual panel datasets with statistical representation at the national, urban, and rural levels, enabling analyses based on over 100,000 observations with econometric models. The thesis consists of three essays.
In the first essay, the impacts of recurrent rainfall shocks on rural areas are explored. Weather extremes can damage productive assets and sources of income. Households already weakened by an initial shock become even more vulnerable to subsequent ones, especially if they have not fully recovered from the initial shock. Our findings reveal that a single shock reduces per capita income by 9%, and a second subsequent shock by 13%. The poorest are disproportionately affected, especially from the second shock that slashes their income by more than half, leaving them significantly more vulnerable and impoverished.
In the second essay, in addition to household and weather data, we incorporate geographic information, such as the risk of drought, landslides, and flooding, and analyze the social distributional effects of extreme weather events in urban areas. We find that women are more adversely impacted than men, and those living in high-risk areas suffer more than those in non-risky areas. However, the poorest of the poor endure the worst consequences. Rainfall shocks push the 10th percentile of households further away from the poverty line by -9.8 percentage points, expanding their poverty gap by 62%. We contribute to the urgent need to explore the effects of climate shocks in urban contexts and reveal how rainfall shocks exacerbate the socioeconomic conditions of disadvantaged urban populations, pushing them further into poverty and worsening social inequality. The first two essays address economic aspects, providing new insights into the impacts of repeated weather shocks and geographic information. The third essay goes beyond economic impacts and explores how weather shocks affect labor allocation through time spent on household activities. We quantify how excessive and insufficient rainfall shocks increase the time spent on unpaid housework, especially among already disadvantaged groups such as women, poor households, rural communities, and the intersection of being a woman and poor. These analyses address a significant gap in the literature on climate change, gender, and labor allocation. The results show that rainfall shocks add two hours per week to domestic unpaid work. Disadvantaged populations suffer much worse consequences than the relatively better-off. The most affected group is poor women. This thesis highlights that weather extremes have major economic and non-economic impacts. Poor households, women, and people living in high-risk areas are particularly vulnerable, implying that weather extremes are further widening disparities in economic and non-economic dimensions. The findings of this thesis emphasize the need for targeted strategies and policies, such as social safety nets, that mitigate the adverse impacts of climate change and promote equity and social inclusion.Wirtschaftliche und nicht-wirtschaftliche Auswirkungen von Wetterextremen in EcuadorUngleiche Effekte auf vulnerable BevölkerungsgruppenDie zunehmende Häufigkeit und Intensität extremer Wetterereignisse hat bereits sowohl wirtschaftliche als auch nicht-wirtschaftliche Folgen, die soziale Ungleichheiten vertiefen und benachteiligte Bevölkerungsgruppen überproportional treffen. Diese Doktorarbeit untersucht die Auswirkungen extremer Wetterereignisse auf die Einkommensverteilung, Armut und Arbeitszeitallokation, mit einem besonderen Fokus auf Ecuador, ein hochgradig anfälliges Land für Klimaschocks. Generell wurde Lateinamerika in der Literatur zu den Auswirkungen des Klimawandels bisher wenig berücksichtigt. In dieser Arbeit teilen wir eine Einschätzung zu den Auswirkungen von Wetterextremen auf ländliche und städtische Gebiete Ecuadors, insbesondere mit Hinblick auf die Abhängigkeit der Bevölkerung von klimaanfälligen wirtschaftlichen Tätigkeiten. Darüber hinaus analysieren wir, wie sich Wetterextreme auf nicht-wirtschaftliche Aspekte wie die Zeitnutzung auswirken. Die Studie basiert auf 25 jährlich erhobenen Panel-Datensätzen mit statistischer Repräsentativität auf nationaler, städtischer und ländlicher Ebene. Dies macht die Analyse von mehr als 100.000 Beobachtungen anhand ökonometrischer Modelle möglich. Die Dissertation besteht aus drei Aufsätzen.
Im ersten Aufsatz werden die Auswirkungen wiederkehrender Niederschlagsschocks auf ländliche Gebiete untersucht. Extreme Wetterereignisse können produktive Ressourcen und Einkommensquellen schädigen. Haushalte, die bereits durch einen ersten Schock geschwächt wurden, werden noch anfälliger für nachfolgende Schocks, insbesondere wenn sie sich nicht vollständig vom ersten erholt haben. Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein einzelner Schock das Pro-Kopf-Einkommen um 9 % reduziert, während ein zweiter aufeinanderfolgender Schock es um 13 % senkt. Die ärmsten Haushalte sind überproportional betroffen, insbesondere durch den zweiten Schock, der ihr Einkommen um mehr als die Hälfte reduziert und sie erheblich verletzlicher und verarmter zurücklässt.
Im zweiten Aufsatz werden zusätzlich zu Haushalts- und Wetterdaten geographische Informationen wie das Risiko von Dürren, Erdrutschen und Überschwemmungen berücksichtigt. Es werden die sozialen Verteilungseffekte extremer Wetterereignisse in städtischen Gebieten analysiert. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Frauen stärker betroffen sind als Männer und Haushalte in Hochrisikogebieten stärker betroffen sind als jene in weniger gefährdeten Gebieten. Besonders gravierend sind die Auswirkungen jedoch für die ärmsten Bevölkerungsgruppen. Niederschlagsschocks bringen das das ärmste 10. Perzentil der Haushalte um -9,8 Prozentpunkte weiter von der Armutsgrenze weg und vergrößern ihre Armutslücke um 62 %. Diese Studie leistet einen Beitrag zur dringend notwendigen Expansion der Forschungslandschaft bezüglich der Auswirkungen von Klimaschocks im städtischen Kontext, und zeigt auf, wie Niederschlagsschocks die sozioökonomischen Bedingungen benachteiligter städtischer Bevölkerungsgruppen verschlechtern, diesie tiefer in die Armut drängen und soziale Ungleichheiten verstärken.
Während sich die ersten beiden Aufsätze auf wirtschaftliche Aspekte konzentrieren und neue Erkenntnisse über wiederkehrende Klimaschocks und geographische Informationen liefern, geht der dritte Aufsatz über ökonomische Effekte hinaus und untersucht, wie Wetterextreme die Arbeitsallokation in Haushalten beeinflussen. Wir quantifizieren, wie übermäßige und unzureichende Niederschläge die Zeit, die für unbezahlte Hausarbeit aufgewendet wird, erhöhen – insbesondere für bereits benachteiligte Gruppen wie Frauen, arme Haushalte, ländliche Gebiete und die doppelte Belastung von Frauen in Armut. Diese Analysen schließen eine bedeutende Forschungslücke im Zusammenhang mit dem Klimawandel, Geschlechterungleichheit und Arbeitsverteilung. Die Ergebnisse zeigen, dass Niederschlagsschocks zu einer wöchentlichen Mehrbelastung von zwei Stunden an unbezahlter Hausarbeit führen. Besonders stark betroffen sind sozial benachteiligte Bevölkerungsgruppen, wobei arme Frauen am stärksten unter den Folgen leiden.
Diese Dissertation zeigt, dass extreme Wetterereignisse erhebliche wirtschaftliche und nichtwirtschaftliche Auswirkungen haben. Arme Haushalte, Frauen und Menschen in Hochrisikogebieten sind besonders gefährdet. Dies verdeutlicht, dass Klimaschocks bestehende Ungleichheiten in wirtschaftlichen und nicht-wirtschaftlichen Dimensionen weiter verschärfen. Die Ergebnisse dieser Arbeit unterstreichen die Notwendigkeit gezielter Strategien und politischer Maßnahmen – etwa sozialer Sicherungssysteme –, um die negativen Folgen des Klimawandels abzumildern und soziale Gerechtigkeit sowie soziale Teilhabe zu fördern
Enhancing Numerical Simulation of Mass Density in Earth's Upper Atmosphere using Data Assimilation
No full textThe atmosphere's mass density is variable in space and time and directly proportional to atmospheric drag, which decelerates all objects in the atmosphere. Thus, the mass density should be specified with high accuracy and precision for applications depending on atmospheric drag acceleration, such as precise orbit determination, satellite lifetime assessment, and satellite re-entry prediction. The lower a satellite's orbit, the larger the atmospheric drag. Thus, atmospheric drag is especially of concern for low-Earth orbiting satellites. The mass density is not directly observed along satellite orbits but is simulated by physics-based numerical or empirical models. Numerical models providing the mass density suffer from simplifications, assumptions, discretization, uncertain parameters, idealized external forcings with limited temporal resolution, and unrealistic boundary conditions. Thus, the mass density predictions of numerical models show significant differences compared to other models and observations. Data assimilation is the combination of observations and models, taking into account their uncertainties. Several studies demonstrated that data assimilation enhances the prediction skills of numerical atmosphere models. However, data assimilation experiments require significant computational resources and typically cover only periods lasting a few days. In addition, the uncertainty of the model forecasts is tailored to the specific conditions of the assimilation experiment and is not transferable to other periods. Moreover, spurious correlations in the model covariances often require localization, which limits the improvements of the models to the vicinity of the sparse observations. Here, I implement a new assimilation system for the Thermosphere Ionosphere Electrodynamics General Circulation Model using the Parallel Data Assimilation Framework to address those limitations. Time-variable perturbations of the model inputs allow a realistic representation of the model's uncertainty. They reduce spurious long-range correlations in the model covariances and adapt to the time-variable conditions in the Earth's space environment. The assimilation of accelerometer-derived mass densities enhanced the models' prediction skills globally in three about two-week-long validation periods covering solar minimum and maximum conditions, quiet times, and geomagnetic storms. As semi-empirical atmosphere models represent a harmonized collection of a substantial record of observations, it is much more straightforward to assimilate their output instead of assimilating the corresponding observations separately. This approach corrected the model's mass density estimation during geomagnetic quiet conditions. As the physical and chemical processes within the atmosphere couple the electron number density and the mass density, the assimilation of one can correct the estimate of the other. However, the assimilation of electron number densities from an empirical model did not improve the mass density prediction compared to accelerometer-derived mass densities. Co-estimation of model parameters enables the correction of model dynamics. Here, a single parameter, the Joule heating factor, was co-estimated. The default Joule heating factor was found to fit well with the corresponding period.Die Massendichte der Atmosphäre ist zeitlich und räumlich variabel und dirket proportional zum Luftwiderstand, der alle Objekte in der Atmosphäre abbremst. Daher muss die Massendichte für Anwendungen, die von der Beschleunigung durch den atmosphärischen Luftwiderstand abhängen, wie z. B. die genaue Bestimmung der Umlaufbahn, die Ermittlung der Lebensdauer von Satelliten und die Vorhersage des Wiedereintritts von Satelliten, mit hoher Genauigkeit und Präzision vorgegeben werden. Je niedriger die Umlaufbahn eines Satelliten ist, desto größer ist der Luftwiderstand. Daher ist der Luftwiderstand besonders für Satelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen von Bedeutung. Die Massendichte wird nicht direkt entlang der Satellitenbahnen beobachtet, sondern stammt aus Simulationen physikalisch basierter numerischer oder empirischer Modelle. Die Genauigkeit numerische Modelle, die die Massendichte simulieren, wird durch Vereinfachungen, Annahmen, Diskretisierung, unsicheren Parametern, idealisierten externen Kräften mit begrenzter zeitlicher Auflösung und unrealistischen Randbedingungen limitiert. Daher weisen die Massendichtesimulationen numerischer Modelle im Vergleich zu anderen Modellen und Beobachtungen erhebliche Unterschiede auf. Datenassimilation ist die Kombination von Beobachtungen und Modellen unter Berücksichtigung ihrer Unsicherheiten. Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Datenassimilation die Vorhersagefähigkeiten von numerischen Atmosphärenmodellen verbessert. Allerdings erfordern Datenassimilierungsexperimente erhebliche Rechenressourcen und decken in der Regel nur Zeiträume von wenigen Tagen ab. Darüber hinaus ist die Unsicherheit der Modellvorhersagen auf die spezifischen Bedingungen des Assimilationsexperiments zugeschnitten und nicht auf andere Zeiträume übertragbar. Außerdem erfordern Scheinkorrelationen in den Modellkovarianzen oft eine Lokalisierung, die die Verbesserungen auf die Umgebung der spärlichen Beobachtungen beschränkt. Daher, implementiere ich ein neues Assimilationssystem für das Thermosphere Ionosphere Electrodynamics General Circulation Model unter Verwendung vom Parallel Data Assimilation Framework, um diese Einschränkungen zu beheben. Zeitvariable Störungen der Modelleingaben sorgen für eine realistische Darstellung der Modellunsicherheit. Sie reduzieren störende langreichweitige Korrelationen in den Modellkovarianzen und passen sich den zeitvariablen Bedingungen in der Weltraumumgebung der Erde an. Die Assimilation der von Beschleunigungsmessern abgeleiteten Massendichten verbesserte die Vorhersagefähigkeiten der Modelle weltweit in drei etwa zweiwöchigen Validierungsperioden, die solare Minima und Maxima, ruhige Zeiten und geomagnetische Stürme abdeckten. Da halb-empirische Atmosphärenmodelle eine harmonisierte Sammlung einer beträchtlichen Anzahl von Beobachtungen darstellen, ist es viel einfacher, ihre Ergebnisse zu assimilieren, anstatt die entsprechenden Beobachtungen separat zu assimilieren. Mit diesem Ansatz wurde die Schätzung der Massendichte des Modells während geomagnetisch ruhiger Bedingungen korrigiert. Da die physikalischen und chemischen Prozesse in der Atmosphäre die Elektronenzahldichte und die Massendichte koppeln, kann die Assimilation der einen Dichte die Schätzung der anderen Dichte korrigieren. Die Assimilation von Elektronenzahldichten aus einem empirischen Modell konnte jedoch die Massendichteabschätzung im Vergleich zu den aus Beschleunigungssonden abgeleiteten Massensichten nicht verbessern. Das Mitschätzen von Modellparametern ermöglicht die Korrektur der Modelldynamik. Hier wurde ein einziger Parameter, ein Faktor für das Stromwärmegesetz, mitgeschätzt. Es zeigte sich, dass der Standardwert bereits gut zum entsprechenden Zeitraum passte
Measurement of the <em>tZq</em> differential cross-section with the ATLAS detector at the LHC
No full textThe production of a top quark in association with a Z boson is studied using proton-proton collision data collected by the ATLAS detector at the LHC during 2015 to 2018 at a centre of mass energy of 13 TeV. The differential cross-sections are measured in the trilepton decay channel, in which both the top quark and the Z boson decay into final states involving charged leptons. Events containing three leptons (electron and/or muon), 2-5 jets out of which 1-2 are identified as b-quark jets are selected. Dominant background processes include Z+ jets, ttZ and diboson production. The technique of profile likelihood unfolding (PLU) is implemented for the measurement. Various validation tests are performed before unfolding real data. This measurement is the first differential cross-section measurement of the tZq production within the ATLAS collaboration. The result is in agreement with the Standard Model prediction
Neural Correlates of Social Group Perception - Mapping Perceived Social Categories in Brain Activation
Get PDFThis thesis investigates the cognitive and neural mechanisms underpinning the perception of group homogeneity and the similarity between individuals belonging to the same or different social groups. Across three empirical studies, it explores how social identity and categorization influence both behavioral judgments and brain activation patterns associated with perceived similarity.
Study 1 replicates and extends foundational work on Optimal Distinctiveness Theory, testing how identity threat modulates perceived similarity and stereotypicality in in-group and out-group evaluations. Despite using both group-based and individual-based tasks, the study found only partial support for the predicted increase in perceived outgroup homogeneity, while revealing nuanced differences based on measurement type and participant identification strength. Study 2 introduces a novel pairwise similarity rating paradigm to quantify fine-grained behavioral ratings of perceived similarity between individuals belonging to two social groups. The study establishes this method's effectiveness in measuring social categorization of individuals and demonstrates how information about group membeship of individuals influence perceived similarity judgments between these individuals, even on traits which are indirectly related to the group membeship. Study 3 combines behavioral similarity measures with fMRI to identify brain regions encoding social categorization. Using representational similarity analysis (RSA), it reveals that the right orbitofrontal cortex, bilateral inferior temporal gyri,and the right inferior frontal and bilateral middle frontal gyri are sensitive to social group and reflect changes in perceived similarity induced by social categorization.
Together, these studies advance our understanding of how the human brain dynamically constructs and updates social similarity representations. The findings highlight the interplay between identity processes, cognitive evaluations, and neural coding, contributing to theories of social cognition and the neural basis of categorization
FVIII Trafficking Dynamics Across Subcellular Organelles Using CRISPR/Cas9 Specific Gene Knockouts
Get PDFFactor VIII (FVIII) interacts with Endoplasmic Reticulum (ER) chaperones Calnexin (CANX) and Calreticulin (CALR) and with ER-Golgi Intermediate Compartment (ERGIC) transporters, Lectin, mannose-binding 1 (LMAN1) and Multiple Coagulation Deficiency 2 (MCFD2). We previously reported that the Gamma-aminobutyric Acid Receptor-associated proteins (GABARAPs) also influence FVIII secretion. Here, we further investigated the intracellular dynamics of FVIII using single and double CRISPR/Cas9 Knockout (KO) models of the abovementioned chaperones as well as the GABARAP proteins in HEK293 cells expressing FVIII. Cellular pathways were manipulated by Brefeldin A (BFA), Chloroquine (CQ), a Rab7 inhibitor, and subjected to glucose starvation. The effect of each KO on FVIII secretion and organelle distribution was assessed by a two-stage chromogenic assay and immunofluorescence (IF) microscopy, prior and upon cell treatments. Using these approaches, we first observed distinct effects of each studied protein on FVIII trafficking. Notably, intracellular localization patterns revealed clustering of FVIII phenotypes in GABARAPKO, CANXKO, and CALRKO cells together under both basal and treated conditions, an observation that was also reflected in their respective double KO combinations. Besides, a clear involvement of additional components of the endomembrane system was evident, specifically at the trans-Golgi space, as marked by FVIII colocalization with the Ras-like proteins in brain (Rab8 and Rab7) and with the Vesicle-Associated Membrane Protein (VAMP8), along with the observed impact of the selected cell treatments on FVIII phenotypes. These outcomes enhance our understanding of the molecular mechanisms regulating FVIII and pave the way for new perspectives, which could be further projected into FVIII replacement, cell and gene therapies
Biochemical and structural characterization of NOD-like receptors and insights into their function in innate immune signaling
No full textThe human immune system is composed of two main parts, the innate and the adaptive immune system. Pattern recognition receptors (PRRs) present in the innate immune system are capable of recognizing pathogens via pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). Nucleotide-binding oligomerization domain (NOD)-like receptors (NLRs) belong to the cytosolic PRRs and can be divided into two major subfamilies, pyrin domain-containing receptors (NLRPs) or caspase recruitment domain-containing receptors (NLRCs). This thesis focusses on the NOD-like receptors NLRP10, NLRP12 and NOD2. It covers different biochemical approaches and techniques regarding protein design, purification, interaction and activation.
Nucleotide-binding domain, leucine-rich repeat and pyrin domain containing receptor 10 (NLRP10) is a PRR that is activated by mitochondrial damage, which leads to NLRP10 inflammasome activation, ASC speck formation, and caspase-1-dependent cytokine release (Próchnicki et al., 2023; D. Zheng et al., 2023). Also, poly (I:C) has been hypothesized to be an activator of the NLRP10 inflammasome (Masters, 2023). In this thesis was shown that truncated constructs of NLRP10 offer a different behavior during purification from recombinant expression by forming a monomer-dimer equilibrium in solution. Through mutation of several lysine and arginine residues to glutamines in the C-terminal region, the overall positive charge was removed, decreasing the interaction with cellular membranes and resulting in a highly reduced activity of NLRP10. This was shown by decreased ASC speck formation leading to the hypothesis that either nucleotide or membrane binding is involved in the NLRP10 inflammasome activation. These results are consistent with the observation that mitochondrial damage and release of distinct molecular entities leads to NLRP10 activation.
The chapter about NLRP12 deals with the off-target effect of small molecule inhibitors that interact with NLRP3, the closest neighbor in the NLRP family (Hochheiser, Pilsl, et al., 2022; Keuler et al., 2022). Therefore, various interaction studies using surface plasmon resonance (SPR) spectroscopy, thermal shift assays, and crystallization experiments were performed. In addition, an effort was made to obtain novel NLRP12-specific binders in collaboration with the Core Facility Nanobodies at the University Clinics Bonn.
The receptor NOD2 belongs to the CARD containing subfamily and was shown to be activated by sensing muramyl dipeptide (MDP) to induce subsequent signaling (Girardin et al., 2003; Inohara et al., 2003; Stafford et al., 2022). During the expression and purification of NOD2, the binding partner valosin-containing protein (VCP) was identified and characterized. It was endogenously co-purified from Sf-9 insect cells and formed stable complexes with NOD2. The regulatory effect of VCP on the inflammatory response in NOD2 activation has been described previously (Ghalandary et al., 2022).
Since the function and structure of these NOD-like receptors are poorly described, they are valuable targets for future research to gain more insights and develop possible approaches for pharmaceutical applications
Phytochemical combinations of lichen <em>Evernia prunastri </em>(L.) Ach. reduce drug resistance to temozolomide but not to paclitaxel <em>in vitro</em>
No full textIntroduction: Temozolomide (TMZ) and Paclitaxel (PXT), crucial anti-cancer drugs for glioblastoma (GBM) and primary breast cancer (BC), respectively, face drug resistance. Therefore, we investigated the adjuvant potential of characterized extracts of the lichens Evernia prunastri (L.) Ach. (Epr), Cladonia arbuscula (Wallr.) Flot (Car) and their metabolites, evernic acid (EA) and usnic acid (UA) alone or in combination with TMZ and PTX for their immunomodulatory and chemosensitivity increasing potential. Methods: TMZ-resistant U-87 cells, MCF7 BC-cells, and normal human skin fibroblasts (HSKF) were treated with hexane (Hex), dichloromethane (DCM), and acetonitrile (ACN) extracts of Epr (EprDCM, EprACN), Car (CarHex, CarACN), and with EA and UA to measure cell metabolic activity. Molecular mechanisms were predicted using ChemGPS-NP and validated by Western blot, RNA sequencing, quantitative RT-PCR, and Wnt inhibitory factor 1 (WIF1) protein expression. Combinatory effects were calculated by Combination Index (CI) and Zero Interaction Potency methods (ZIP). Results: Extracts and selected metabolites reduced concentration-dependent cellular metabolic activity in U-87 and MCF7 cells. EprACN and EA (U-87 cells: IC50 30 μg/mL), safe to HSKF, regulated key proteins in MAP kinases pathways, supporting predictions made by ChemGPS-NP. The combination EA-TMZ showed additive effects (TMZ-reduction: 3.4 fold), reduced transcription of Wnt pathway members, and increased in U-87 cells protein releases of WiF1, the central inhibitor of Wnt-signaling. Further gene expression data (GE) suggest involvement of IL-17 receptor and BDNF. Discussion: The combination EA-TMZ interacts with the Wnt pathway regulation associated with sensitizing U-87 cells, without increasing GEs of pro-inflammatory cytokines. EA deserves further investigation as an adjuvant