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Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zwei Knockout-Mutanten für die Cyclophiline CypA1 und CypA2 hergestellt. Für die Konstruktion wurde nicht nur das eigentlich Gen verwendet, sondern auch umliegende Bereiche. Im Endeffekt standen der homologen Rekombination an beiden Seiten des Knockout-Konstrukts ca. 1000 bp zur Verfügung. Zunächst wurden die DNA-Abschnitte der Cyclophiline aus der genomischen DNA von Streptomyces lividans mittels PCR isoliert. Aufgrund des hohen GC-Gehalts wurde die Amplifikation in Fragmenten durchgeführt. Es wurden verschiedene PCR-Bedingungen getestet und für jedes Fragment optimale Bedingungen ermittelt. Nach Aufreinigung und A-Tailing folgte eine Ligation mit pGemT-Easy. Die erhaltenen Fragmente wurden sequenziert und anschließend über mehrere Klonierungsschritte in E. coli wieder zusammengefügt. Dabei wurde eine Apramycinresistenz-Kassette so in das Gen eingebaut, dass die eigentliche Information für das Cylophilin-Gen zerstört wurde. Das daraus resultierende Knockout-Konstrukt wurde in den temperatursensitiven pGM160, einem E.coli-Streptomyces-Shuttle Vektor, kloniert und in Streptomyces lividans transformiert. Nach einem Temperaturshift integrierte der temperatursensitive Vektor über homologe Rekombination in das Genom. Die DNA der potenziellen Mutanten wurde auf den zielgerichteten Einbau des Knockout-Konstrukts im gewünschten Cypclophilin-Gen untersucht. Mittels PCR konnten entsprechende Amplifikate hergestellt werden, die den Nachweis für die erfolgreiche homologe Rekombination lieferten. Der physiologische Zustand des Zellstoffwechsels kann durch extreme Umweltbedingungen wie Nährstoffdefizienz oder Hitzeschock in radikaler Weise verändert werden. Bei diesen Prozessen können Peptidyl-Prolyl cis/trans Isomerasen beteiligt sein, indem sie durch Isomerisation der Prolyl-Bindung ein Enzym modulieren oder bei der Expression von neuen Proteinen im Rahmen der Proteinfaltung mitwirken. Experimente unter veränderten Wachstumsbedingungen wie z.B. Nährstoffdefizienz oder Hitzeschock können Aufschluss darüber geben, ob in diesem Fall Peptidyl-Prolyl cis/trans Isomerasen an der Modulation von Enzymen beteiligt sind.

In Hugo von Hofmannsthals ‚Bewegungs-Texten’ wird das Schweigen zu einem beredten Gestus von (bewegten) Körpern und Bildern. Schweigen nicht als Leerstelle, als Negativ des Sprechens, sondern als sein Urgrund generiert Bedeutungen und dringt durch die Weise, wie es jene vermittelt, auf eine Modifikation der Wahrnehmung. Bewegung wird dabei gleichermaßen zum Konzept der Darstellungsabsicht, die eine Transgression des Textuellen anstrebt, wie zur Metapher der Umstrukturierung von Wahrnehmung und Erfahrung des Menschen in der Moderne. Um die ‚stummen’ Künste wie Pantomime, Tanz und Film in den (Be)Griff zu bekommen, stellt Hofmannsthal - ausgehend von der eigenen Beobachter-Erfahrung - den Zuschauer des Schauspiels in den Mittelpunkt seiner Texte. Stets ist in den Szenarien der medienreflexive Blick des Autors auf Bühne, Leinwand und Zuschauer präsent und wird dabei begleitet von Überlegungen zur spezifischen Medialität von Sprache, Musik und Bild. So bedenken beispielsweise auch zahlreiche Texte Hofmannsthals aus der Sammlung der Erfundenen Gespräche und Briefe, die den Zusammenhang von Wahrnehmung, Körper und Sprache thematisieren, den (beweglichen) Standpunkt des Beobachters als eigentlichen Prüfstein des Medialen. Auf diese Weise wird nicht nur erkennbar, wie Medien je unterschiedlich die Wahrnehmungsweisen des Menschen formen, sondern auch wie sie Selbst- und Weltverhältnisse herstellen, indem sie versuchen Absenz in Präsenz zu überführen. Dementsprechend weit gefasst ist Hofmannsthals Medienbegriff. Ihr grundsätzlich symbolischer Charakter verbindet die einzelnen Medien miteinander. Das Interesse des Dichters, der erkennt, dass er niemals „aus seinem Beruf, Worte zu machen, herausgehen“ können wird, konzentriert sich auf die Interdependenzen und die Austauschverhältnisse verschiedener symbolischer Formen, die nichtsdestotrotz nach je eigenen Gesetzmäßigkeiten funktionieren und diesen auch gerecht werden müssen, um ‚das Leben transponieren’ zu können. In den Szenarien für Pantomime, Tanz und Film spürt Hofmannsthal diesen Funktionsweisen nach. Er erkundet den Zusammenhang von Literatur, Musik und Tanz, entdeckt das Wissen des Körpers, dessen Erinnerungsfähigkeit derjenigen der klassischen Memorialtechnik der Schrift gegenübergestellt wird. Er thematisiert über den tanzenden Körper den Konnex von Mimesis und Identität, von Imagination und Wirklichkeit, Projektion und Abbild. Zudem wird der tanzende Körper als Inbegriff des Anderen, Fremden, (Weiblichen) vorgeführt und darüber sein fragwürdiger Status als ‚Natur’ problematisiert. Die vermeintlichen Antagonismen von Natur und Kultur, Leib und Seele, Sprache und Körper, Individuum und Gesellschaft sowie Freiheit und Determiniertheit geraten in Vermittlung und können dergestalt begreiflich machen, wie komplex verschiedene mediale Verfahren der Verkörperung, Einschreibung und Verbildlichung strukturiert und miteinander verzahnt sind. So können mystische Visionen auf der Bühne als filmische Bilderflucht inszeniert, die Schaulust im Kino zum Wahrnehmungsdispositiv einer Pantomime oder der Akt des Schreibens im Film mit dessen Performativiät und der Prozessualität der filmischen Bilderfolge in Beziehung gesetzt werden.

Shaped by some of the most dramatic tectonic events of the Cenozoic, the parts of southern and eastern Asia that have become known as the Oriental faunal region comprise vast areas of great geological complexity and ecological diversity. One of the four major groups of terrestrial elapid snakes in this region is the genus Bungarus. These nocturnal and predominantly ophiophagous snakes are widely known as kraits and are an important cause of snakebite mortality throughout their wide range that extends from Afghanistan to Vietnam and eastern China, and south to the Indonesian islands of Java and Bali. Although present on Borneo, kraits have not been found on any island of the Philippines, nor on Lesser Sunda Islands east of Bali. Despite their medical significance and the great importance of Bungarus toxins as tools in neuropharmacology, krait systematics and taxonomy have remained largely unstudied. Twelve species of Bungarus were recognized at the beginning of the present study. Many of these are rare in collections, and most aspects of their biology are unknown. While some species are highly distinct, most kraits are conservative morphologically, rendering molecular methods invaluable for the study of their diversity and biogeography. This study is the first to address the relationships within Bungarus and the historical biogeography of kraits based on molecular evidence. I inferred phylogeographic relationships based on analyses of new nucleotide sequences of the entire mitochondrial cytochrome b gene of 51 kraits and partial NADH dehydrogenase subunit 4 sequences of 40 kraits which I analyzed together with a representative sample of 32 published elapid and non-elapid outgroup taxa using Bayesian, maximum-likelihood, maximum-parsimony and neighbor-joining methods. I then used the recovered phylogeny to investigate the evolution of selected morphological characters and, together with collections-based geographical distribution information, in dispersal-vicariance analyses with models of variable taxonomic and biogeographic complexity. The phylogenetic analyses demonstrate that the current taxonomy of kraits does not adequately represent either the relationships or the genetic diversity in this genus. In contrast, I identified monophyletic groups that are congruent with recognized biogeographic units as well as extensive ecomorph evolution and morphologically cryptic speciation. The following additional conclusions are collectively supported by the mitochondrial phylogeny and morphological as well as biochemical synapomorphies: (1) Kraits are monophyletic with respect to the remaining taxa of the Elapidae; (2) Bungarus flaviceps and Bungarus bungaroides form the monophyletic sister clade of a clade formed by B. fasciatus, black-and-white-banded, and uniformly black taxa; (3) the remaining taxa are divisible into two sister clades, the South Asian species (Bungarus sindanus (Bungarus caeruleus, Bungarus ceylonicus)) vs. Himalayan, Burmese, Southeast and East Asian taxa; (4) within the latter, Burmese taxa form the sister clade to Southeast and East Asian taxa; (5) the widespread and medically significant species Bungarus candidus and Bungarus multicinctus are paraphyletic. The results of this study highlight the importance of vicariant geological events and sea level fluctuations for the cladogenesis of kraits. Events of particular importance in the evolution of kraits include the uplift of the Indo-Burman ranges (Arakan-Naga Hills) which separated black-and-white banded kraits in India and Southeast Asia, and the uplift of mountain ranges in Yunnan, China (e.g., the Gaoligong Shan), which coincided with lineage separation in two distantly related clades of kraits. Alternating dispersal and vicariance events due to Pleistocene climatic and sea level changes have caused complex phylogeographic patterns in kraits in Southeast Asia. Zones of contact between closely related evolutionary lineages of the B. candidus complex are identified in Thailand, Vietnam, and southern China (Hainan). Within this complex, two main clades are revealed. One includes populations from the Southeast Asian mainland and is in contact with B. multicinctus in southern China. The other consists of populations from Thailand, southern Vietnam, Java, and Bali. The phylogeny as well as genetic distances suggest a scenario in which a Pleistocene southward dispersal of B. candidus to Sumatra, Java, and Bali during times of low sea levels was temporarily interrupted by vicariant events (rising sea levels, especially flooding of the Malacca Strait between Sumatra and the Malay Peninsula, and of the Bali Strait between Java and Bali). In this context, the close phylogenetic relationship between haplotypes from southern Vietnam and those from Java and Bali suggests that "southern" B. candidus dispersed directly via colonization of the widely receded South Chinese Sea, and not by taking a detour via the Malay Peninsula and Thailand, which were already inhabited by other populations of B. candidus. Using these phylogenetic estimates as the framework for a study on the diversity and evolution of krait venom components, I applied biochemical and molecular genetic approaches to identify and quantify polypeptide and protein toxins in krait venom, focusing on the distribution and molecular evolution of alpha-bungarotoxin, an irreversible competitive antagonist of nicotinic acetylcholine receptors with an exceptionally high applied significance as a receptor probe. I was specifically interested in the medically relevant question of intraspecific and interspecific variability in toxin diversity, and whether receptor-binding postsynaptic toxins evolve at rates different from those of presynaptic neurotoxins like beta-bungarotoxin, which act by destroying the nerve terminal and are believed to exhibit hypervariable functional diversification due to an accelerated mode of molecular evolution. In the context of this question, I isolated and purified the major lethal neurotoxins from B. candidus venoms by sequential steps of liquid chromatography for structural and functional characterization studies. Cloning and sequence analysis of toxin-coding genomic DNAs showed that the gene encoding the alpha-bungarotoxin alanine-31 variant, originally isolated from B. multicinctus venom, is widely present and highly conserved in multiple populations of B. candidus and is expressed as the principal postsynaptic neurotoxin at least in Javan B. candidus. In addition to the widespread presence of genomic DNAs encoding the alpha-bungarotoxin alanine-31 variant, the present study also revealed the partial genes of three novel alpha-bungarotoxin isoforms in addition to the previously known alanine-31 and valine-31 variants, all of which share an invariant exon 3 coding region. While alpha-bungarotoxin is the principal postsynaptic neurotoxin of Taiwanese B. multicinctus and Javan B. candidus, the main postsynaptic neurotoxin of Thai B. candidus both by quantity and lethality was a novel polypeptide of similar toxicity with a mass of 8030 Da and 73 amino acid residues, whose characterization at the genetic and protein levels revealed a novel subgroup of krait neurotoxins, here named alpha-delta-bungarotoxins and represented by four sequences from Bungarus caeruleus and B. candidus. alpha-delta-Bungarotoxins share high sequence homology with alpha-bungarotoxins but the purified, 8030 Da alpha-delta-bungarotoxin-1 exhibits only reversible, low affinity binding to nicotinic receptors and high site-selectivity for the acetylcholine binding site at the alpha-delta-subunit interface of the receptor. These properties render alpha-delta-bungarotoxin not only the first snake long-chain neurotoxin with reversible binding and binding-site selectivity, but also an exciting natural tool with which to address structure-function relationships at the subunit interfaces of the human receptor. The results of comparisons of the number of non-synonymous nucleotide substitutions per nonsynonymous site (dN) to the number of synonymous nucleotide substitutions per synonymous site (dS) strongly suggest that positive selection is acting on exon 2 of the alpha-bungarotoxin and probably also of the alpha-delta-bungarotoxin genes. In addition, the numbers of nucleotide substitutions per site of intron (dI) compared to the dS value of the toxin-coding exon regions provide strong evidence for accelerated molecular evolution in exon 2 of alpha-delta-bungarotoxins —whose value of dI is only one-eighth of the value of dS—whereas the hypothesis of accelerated evolution is rejected for 13 unique genomic DNAs encoding five alpha-bungarotoxin isoforms from B. candidus and B. multicinctus....

In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss der Gallensäure UDC, CDC und LC auf die Aktivität der ADH untersucht. Dabei wurden einmal die freie ADH und die in Liposomen eingebaute ADH verwendet. Die Liposomen besaßen eine unterschiedliche Lipidzusammensetzung, die sich an der Hepatozytenmembran orientierte. Des Weiteren wurde der Einfluss des bei der Oxidation von Äthanol entstehenden toxischen Produktes Acetaldehyd auf die ADHAktivität untersucht. Die ADH-Aktivität wurde nach Messung des entstehenden NADH im Photometer bei 340 nm berechnet. Es konnte gezeigt werden, dass die Geschwindigkeit der Äthanoloxidation mit der freien ADH bis zu einer Äthanolkonzentration von 20 mM gesteigert werden konnte. Bei 40 mM Äthanol war keine weitere ADH-Aktivitätszunahme mehr zu verzeichnen. Die Enzymmoleküle waren mit Substrat gesättigt. Wurde die ADH jedoch in Liposomen, unabhängig von ihrer Zusammensetzung eingeschlossen, dann konnte eine Aktivitätssteigerung bis 40 mM Äthanol beobachtet werden. Die Ursache des Effektes muss an anderer Stelle geklärt werden. Die Grundaktivität des Enzyms bei einer Äthanolkonzentration von 20 mM schwankte in den einzelnen Versuchen zwischen 20,40 bis 140,60 U · l-1. Die Ursache ist einerseits der unterschiedliche Proteingehalt, andererseits eine mögliche Instabilität des Hefeenzyms an sich. Wird anstelle des Substrates Äthanol das eigentliche Produkt der Oxidationsreaktion Acetaldehyd eingesetzt, dann lässt sich ein NADH-Anstieg im Photometer messen. Die ADH besitzt somit auch eine Aldehyddehydrogenase-Aktivität, die zwar im Gegensatz zu der Alkoholdehydrogenase-Aktivität schwächer ist, aber dennoch das Aldehyd in Gegenwart von NAD+ zu Essigsäure und NADH umsetzt. Auffällig war dies ab 20 mM Acetaldehydkonzentration in den Versuchen mit der freien ADH und bereits ab 5 mM Acetaldehyd mit der liposomal rekonstituierten ADH. Die Reaktion mit steigender Konzentration von Acetaldehyd und Zugabe von 20 mM Äthanol ergab einen Abfall der ADH-Aktivität. Äthanol hemmt Acetaldehyd nicht kompetitiv, so dass Äthanol langsamer umgesetzt wird. Auch eine kompetitive Hemmung von Acetaldehyd gegenüber Äthanol, bei der es zu einer direkten Konkurrenz um das aktive Zentrum des Enzyms kommt, ist denkbar. Eine Beeinflussung der Enzymaktivität durch die hydrophilen Gallensäuren UDC und CDC konnte in den vorliegenden Untersuchungen nicht erbracht werden. Dadurch konnte auch nicht die Wirkung der Gallensäuren auf die als Modellmembranen fungierenden Liposomen gezeigt werden. Allein die hydrophobe Gallensäure LC inhibierte signifikant die Enzymaktivität. Jedoch zeigte sich dabei kein Unterschied zwischen der Reaktion der freien ADH mit Äthanol und LC und der Reaktion der in die Liposomen eingebauten ADH mit Äthanol und LC. Die Inhibierung kann somit nicht auf die Modellmembran zurückgeführt werden. Sie müsste dementsprechend mit der direkten Interaktion der LC mit dem Enzym zusammenhängen. Der Beweis dafür kann mit dieser Arbeit nicht erbracht werden. Der hepatoprotektive Effekt der hydrophilen Gallensäuren, insbesondere der UDC, beeinflusst die toxische Wirkung des Äthanols und der Produkte der Äthanoloxidation nicht in dem Maße, dass eine therapeutische Konsequenz bei Patienten mit alkoholischen Hepatopathien, ähnlich der Gallensäurentherapie bei Patienten mit primär biliärer Zirrhose, gerechtfertigt wäre.

In der vorliegenden Arbeit sollte das basolaterale Targeting des Transmembranproteins shrew-1 in polarisierten Epithelzellen analysiert werden. Es konnte gezeigt werden, dass die cytoplasmatische Domäne von shrew-1 mehrere spezifische basolaterale Sortingmotive enthält. Die Funktionalität dieser Motive wurde anhand Mutationsanalysen von Schlüsselaminosäuren untersucht. Substitution dieser Aminosäuren führt zu einer apikalen Lokalisation von shrew-1 in polarisierten MDCK Zellen. Durch Analyse der Proteinverteilung von shrew-1 Varianten in polarisierten LLC-PK1 Zellen wurde deutlich, dass das Sorting von shrew-1 in die basolaterale Plasmamembran ein AP-1B-abhängiger Prozess ist. Außerdem konnte mittels Coimmunopräzipitation eine Interaktion zwischen shrew-1 und der Untereinheit my1B aus dem Adapterproteinkomplex AP-1B nachgewiesen werden. Untersuchungen des Targetings von shrew-1 Varianten in polarisierten MDCK und LLCPK1 Zellen mit Hilfe der Transzytoseexperimente zeigten, dass die apikal lokalisierte Mutante shrew-1-NTD5 auf dem Weg zur apikalen Membranregion, trotz fehlender Sortinginformation, die basolaterale Plasmamembran durchquert. Durch Inhibition der Membranfusion mittels Tanninsäure konnte zusätzlich gezeigt werden, dass die Passage der basolateralen Plasmamembran für das Targeting von sowohl shrew-1 als auch von shrew-1-NTD5 essentiell ist. Die Beobachtungen des Turnovers von shrew-1 in der Plasmamembran von lebenden Zellen zeigten, dass shrew-1 aktiv endozytiert wird und dass nachfolgend ein Recycling des Proteins zur Plasmamembran stattfindet. Anhand der durchgeführten Untersuchungen lässt sich zusammenfassend ein Targetingmodell für shrew-1 in polarisierten Epithelzellen aufstellen, das ein postendozytotisches Sorting beschreibt: Dabei wird shrew-1 zunächst in Post-Golgi-Carriern auf unbekanntem Weg zur basolateralen Plasmamembran gebracht, wo seine unmittelbare Internalisierung und ein Weitertransport zum Recyclingendosom stattfinden. Der im Recyclingendosom lokalisierte und am Sorting beteiligte Adapterproteinkomplex AP-1B vermittelt dann den Rücktransport von shrew-1 zur basolateralen Plasmamembran.