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Diadenosinpolyphosphate (ApnAs), wirken in einer Vielzahl unterschiedlicher Gewebe als extrazelluläre Signalmoleküle. Ihre asymmetrische Hydrolyse durch Enzyme auf der Zelloberfläche oder durch lösliche Enzyme im extrazellulären Milieu wurde in der Literatur bereits mehrfach beschrieben. Die molekulare Identität dieser Enzyme war jedoch nicht bekannt.
In der vorliegenden Arbeit wurden die Fähigkeit von NPP1, NPP2 und NPP3, den drei Mitgliedern der E-NPP-Familie, Diadenosinpolyphosphate zu hydrolysieren, untersucht. Dazu wurden humanes NPP1 und NPP3 aus der Ratte heterolog in CHO-Zellen exprimiert und die enzymatische Aktivität wurde anhand von Membranfraktionen analysiert. Für die Charakterisierung der katalytischen Eigenschaften von NPP2 wurde eine lösliche sekretierte Form des humanen NPP2 aus partiell aufgereinigtem Vaccinia-Viruslysat eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, dass die heterolog exprimierten Enzyme NPP1, NPP2 und NPP3 die untersuchten Diadenosinpolyphosphate Diadenosin-5´,5´´´-P1,P3-triphosphat (Ap3A), Diadenosin-5´,5´´´-P1,P4-tetraphosphat (Ap4A) und Diadenosin-5´,5´´´-P1,P5-pentaphosphat (Ap5A), sowie das Diguanosinpolyphosphat Diguanosin-5´,5´´´-P1,P4-tetraphosphat (Gp4G) hydrolysieren.. Ein Vergleich der Hydrolyseraten zeigte, dass NPP1-2 Ap3A, Ap4A, Ap5A und Gp4G mit vergleichbarer Rate hydrolysieren. NPP3 zeigte ebenfalls keine Präferenz für eines der untersuchten Diadenosinpolyphosphate, hydrolysierte aber Gp4G im Vergleich zu Ap4A deutlich langsamer. Die Hydrolyse der Dinukleotide erfolgte asymmetrisch durch Spaltung der α,β-Pyrophosphatbindung. Als primäre Hydrolyseprodukte entstanden Nukleosid-5´-Monophosphat und der verbleibende Mononukleotidrest Npn-1. Für Ap3A als Substrat wurde für NPP1-3 ein alkalisches pH-Optimum mit maximaler Aktivität bei pH 8.5-9 (NPP1 und NPP3), bzw. pH 10 (NPP2) nachgewiesen. Die enzymatische Aktivität von NPP1-3 wurde durch EDTA inhibiert und die Km-Werte für Ap3A lagen mit 5,1 ± 3,6 µM (NPP1), 8,0 ± 0,5 µM (NPP2) und 49,5 ± 17,7 µM (NPP3) im niedrigen mikromolaren Bereich. Untersuchungen zur Hemmbarkeit der NPP-vermittelten Diadenosinpolyphosphathydrolyse (Ap4A) zeigten, dass die Enzyme NPP1, NPP2 und NPP3 nach Koapplikation verschiedener P2-Rezeptorantagonisten in unterschiedlichem Ausmaß inhibiert wurden. Cibacron Blue inhibierte kräftig alle drei Enzyme, während PPADS einen stärkeren inhibitorischen Einfluss auf die katalytsiche Aktivität von NPP1 und NPP3 als auf die katalytische Aktivität von NPP2 zeigte. Suramin inhibierte dagegen nur die NPP1 und NPP2 katalysierte Ap4AHydrolyse und hatte keinen Einfluss auf NPP3. Eine Inhibierung von NPP1-3 durch NaF wurde nicht beobachtet. Eine geringe inhibitorische Wirkung auf NPP1 wurde durch die extrazellulären Matrix-Komponenten Heparin und Heparansulfat, durch ATP und die Nukleotidanaloga, AMP-CP, AMP-CPP und ATP-γ-S beobachtet. NPP2 und NPP3 wurden durch AMP-CP nicht inhibiert. Den schwächsten inhibitorischen Einfluss zeigte ATP auf die durch NPP3-vermittelte Ap4AHydrolyse.
Die hier für NPP1-3 ermittelten katalytischen Eigenschaften zeigten Übereinstimmgen aber auch Unterschiede gegenüber früheren Daten, die für die Hydrolyse von Diadenosinpolyphosphaten auf der Oberfläche von Zellen ermittelt wurden. Insgesamt sprechen die Ergebnisse dafür, dass NPP1-3 die Hauptvertreter der Diadenosinpolyphosphat-hydrolysierenden Enzyme in Säugergewebe darstellen. Möglicherweise gibt es aber auch ApnA-hydrolysierende Enzyme, die nicht zu den bisher charakterisierten Mitgliedern der E-NPP-Familie zugehören.
In einem zweiten Teil der Arbeit wurde die Expression von NPP1-3 im Gehirn der Ratte mittels Western-Blot-Analyse (Entwicklungsstadien P1, P21 und adult) untersucht. Aufgrund der geringen Spezifität der gegen NPP1 und NPP2 zur Verfügung stehenden Antikörper, konnten jedoch keine eindeutigen Aussagen zur Expression von NPP1 und NPP2 im Gehirn getroffen werden. NPP3 konnte im Rattengehirn nachgewiesen werden. Die Expression war entwicklungsabhängig und nahm mit zunehmendem Alter der Tiere deutlich ab. Die Entwicklung spezifischer Antikörper erscheint ein lohnender Ansatz, um die zelluläre Verteilung von NPP1-3 im Nervengewebe zu bestimmen.
Biallelic pathogenic variants in CLPP, encoding mitochondrial matrix peptidase ClpP, cause a rare autosomal recessive condition, Perrault syndrome type 3 (PRLTS3). It is characterized by primary ovarian insufficiency and early sensorineural hearing loss, often associated with progressive neurological deficits. Mouse models showed that accumulations of (i) its main protein interactor, the substrate-selecting AAA+ ATPase ClpX, (ii) mitoribosomes, and (iii) mtDNA nucleoids are the main cellular consequences of ClpP absence. However, the sequence of these events and their validity in human remain unclear. Here, we studied global proteome profiles to define ClpP substrates among mitochondrial ClpX interactors, which accumulated consistently in ClpP-null mouse embryonal fibroblasts and brains. Validation work included novel ClpP-mutant patient fibroblast proteomics. ClpX co-accumulated in mitochondria with the nucleoid component POLDIP2, the mitochondrial poly(A) mRNA granule element LRPPRC, and tRNA processing factor GFM1 (in mouse, also GRSF1). Only in mouse did accumulated ClpX, GFM1, and GRSF1 appear in nuclear fractions. Mitoribosomal accumulation was minor. Consistent accumulations in murine and human fibroblasts also affected multimerizing factors not known as ClpX interactors, namely, OAT, ASS1, ACADVL, STOM, PRDX3, PC, MUT, ALDH2, PMPCB, UQCRC2, and ACADSB, but the impact on downstream metabolites was marginal. Our data demonstrate the primary impact of ClpXP on the assembly of proteins with nucleic acids and show nucleoid enlargement in human as a key consequence.
The maintenance of cellular homeostasis over time is essential to avoid the degeneration of biological systems leading to aging and disease. Several interconnected pathways are active in this kind of quality control. One of them is autophagy, the vacuolar degradation of cellular components. The absence of the sorting nexin PaATG24 (SNX4 in other organisms) has been demonstrated to result in impairments in different types of autophagy and lead to a shortened lifespan. In addition, the growth rate and the size of vacuoles are strongly reduced. Here, we report how an oleic acid diet leads to longevity of the wild type and a PaAtg24 deletion mutant (ΔPaAtg24). The lifespan extension is linked to altered membrane trafficking, which abrogates the observed autophagy defects in ΔPaAtg24 by restoring vacuole size and the proper localization of SNARE protein PaSNC1. In addition, an oleic acid diet leads to an altered use of the mitochondrial respiratory chain: complex I and II are bypassed, leading to reduced reactive oxygen species (ROS) production. Overall, our study uncovers multiple effects of an oleic acid diet, which extends the lifespan of P. anserina and provides perspectives to explain the positive nutritional effects on human aging.
The accumulation of functionally impaired mitochondria is a key event in aging. Previous works with the fungal aging model Podospora anserina demonstrated pronounced age-dependent changes of mitochondrial morphology and ultrastructure, as well as alterations of transcript and protein levels, including individual proteins of the oxidative phosphorylation (OXPHOS). The identified protein changes do not reflect the level of the whole protein complexes as they function in-vivo. In the present study, we investigated in detail the age-dependent changes of assembled mitochondrial protein complexes, using complexome profiling. We observed pronounced age-depen-dent alterations of the OXPHOS complexes, including the loss of mitochondrial respiratory supercomplexes (mtRSCs) and a reduction in the abundance of complex I and complex IV. Additionally, we identified a switch from the standard complex IV-dependent respiration to an alternative respiration during the aging of the P. anserina wild type. Interestingly, we identified proteasome components, as well as endoplasmic reticulum (ER) proteins, for which the recruitment to mitochondria appeared to be increased in the mitochondria of older cultures. Overall, our data demonstrate pronounced age-dependent alterations of the protein complexes involved in energy transduction and suggest the induction of different non-mitochondrial salvage pathways, to counteract the age-dependent mitochondrial impairments which occur during aging.
Background and Aims: In patients with Rat sarcoma proto-oncogene (RAS) wild-type metastatic colorectal cancer (mCRC), anti-epidermal growth factor receptor (EGFR) antibodies have been established in first- and further therapy lines. Due to limited treatment options upon disease progression, anti-EGFR re-exposure is increasingly employed in real-world oncology. The aim of this study was to assess clinical implementation and utility of anti-EGFR retreatment strategies in real-world mCRC patients. Methods: In this monocentric retrospective study, we included 524 patients with CRC and identified patients who received an anti-EGFR-based treatment as well as anti-EGFR rechallenge (progression on first-line anti-EGFR therapy) or reintroduction (discontinuation due to intolerance/toxicity/other). Results: In total, 143 patients received an anti-EGFR-based first- or second-line treatment, showing a similar overall survival (OS) compared to the non-anti-EGFR treatment group (38.3 vs. 39.6 months, p = 0.88). Thirty-three patients met the inclusion criteria for anti-EGFR re-exposure and were either assigned to rechallenge (n = 21) or reintroduction (n = 12) subgroups. The median FU after re-exposure was 45.8 months. Cetuximab and Panitumumab were used in 21 and 12 patients, respectively, and the main chemotherapy at re-exposure was FOLFIRI in 39.4%. Anti-EGFR re-exposure was associated with a distinct trend towards a better outcome (median OS 56.0 vs. 35.4 months, p = 0.06). In a subgroup comparison, reintroduction was associated with a higher OS and PFS in trend compared to the rechallenge (mOS 66 vs. 52.4, n.s., mPFS 7.33 vs. 3.68 months, n.s.). Conclusions: This retrospective study provides real-world evidence underscoring that anti-EGFR re-exposure strategies might benefit patients independently of the reason for prior discontinuation.
Buch des Monats Oktober 2023
(2023)
Kurzvorstellung der folgenden Publikation:
Das Elisium (bis Carneval 1853) als teleskopisches Pracht-Bild des Himmels und der Erde, mit einer großen astronomischen satyrischen Heerschau über sämmtliche Himmelszeichen, Planeten und Sternbilder : Ausstellung einer räthselhaften Musik-Kapelle (afrikanische Automaten-Beduinen), und vieler anderer elysischer Sehenswürdigkeiten, Belustigungen, Kunst- und Musik-Produktionen etc. etc.
Kurzvorstellung der folgenden Publikation:
[Gesetz betreffend die Grundrechte des deutschen Volkes <1848.12.27>] Die Grundrechte des deutschen Volkes : Gesetz der deutschen Reichsgewalt, gegeben am 27. Dec. 1848; bekannt gemacht am 28. Dec. 1848 und mit Gesetzeskraft für ganz Deutschland bekleidet vom 18, Januar 1849 an / [Vorrede:] Karl Johann Hoffmann und Karl Ernst Emil Hoffmann. Darmstadt : Gedruckt bei Chr. Friedr. Will, 1849.
Buch des Monats August 2023
(2023)
Buch des Monats Juli 2023
(2023)
Kurzvorstellung der folgenden Publikation:
Victor Edler von Menk Mekarski, Notizen über Gymnastik in vorzugsweiser Beziehung auf die zweckmäßige Anwendung der kalten Bäder in offenen Wässern und der Schwimmkunst : mit besonderer Rücksicht auf die öffentlichen Donau-Bade-Anstalten. Wien: gedruckt bey Ant. v. Haykul, 1831.