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The glidobactin-like natural products (GLNPs) glidobactin A and cepafungin I have been reported to be potent proteasome inhibitors and are regarded as promising candidates for anticancer drug development. Their biosynthetic gene cluster (BGC) plu1881–1877 is present in entomopathogenic Photorhabdus laumondii but silent under standard laboratory conditions. Here we show the largest subset of GLNPs, which are produced and identified after activation of the silent BGC in the native host and following heterologous expression of the BGC in Escherichia coli. Their chemical diversity results from a relaxed substrate specificity and flexible product release in the assembly line of GLNPs. Crystal structure analysis of the yeast proteasome in complex with new GLNPs suggests that the degree of unsaturation and the length of the aliphatic tail are critical for their bioactivity. The results in this study provide the basis to engineer the BGC for the generation of new GLNPs and to optimize these natural products resulting in potential drugs for cancer therapy.
Photoacids attract increasing scientific attention, as they are valuable tools to spatiotemporally control proton-release reactions and pH values of solutions. We present the first time-resolved spectroscopic study of the excited state and proton-release dynamics of prominent merocyanine representatives. Femtosecond transient absorption measurements of a pyridine merocyanine with two distinct protonation sites revealed dissimilar proton-release mechanisms: one site acts as a photoacid generator as its pKa value is modulated in the ground state after photoisomerization, while the other functions as an excited state photoacid which releases its proton within 1.1 ps. With a pKa drop of 8.7 units to −5.5 upon excitation, the latter phenolic site is regarded a super-photoacid. The 6-nitro derivative exhibits only a phenolic site with similar, yet slightly less photoacidic characteristics and both compounds transfer their proton to methanol and ethanol. In contrast, for the related 6,8-dinitro compound an intramolecular proton transfer to the ortho-nitro group is suggested that is involved in a rapid relaxation into the ground state.
How long does it take to emit an electron from an atom? This question has intrigued scientists for decades. As such emission times are in the attosecond regime, the advent of attosecond metrology using ultrashort and intense lasers has re-triggered strong interest on the topic from an experimental standpoint. Here, we present an approach to measure such emission delays, which does not require attosecond light pulses, and works without the presence of superimposed infrared laser fields. We instead extract the emission delay from the interference pattern generated as the emitted photoelectron is diffracted by the parent ion’s potential. Targeting core electrons in CO, we measured a 2d map of photoelectron emission delays in the molecular frame over a wide range of electron energies. The emission times depend drastically on the photoelectrons’ emission directions in the molecular frame and exhibit characteristic changes along the shape resonance of the molecule.
Background: Since sorafenib has shown activity in different tumour types and gemcitabine regimens improved the outcome for biliary tract cancer (BTC) patients, we evaluated first-line gemcitabine plus sorafenib in a double-blind phase II study.
Patients and methods: 102 unresectable or metastatic BTC patients with histologically proven adenocarcinoma of gallbladder or intrahepatic bile ducts, Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) 0–2 were randomised to gemcitabine (1000 mg/m2 once weekly, first 7-weeks + 1-week rest followed by once 3-weeks + 1-week rest) plus sorafenib (400 mg twice daily) or placebo. Treatment continued until progression or unacceptable toxicity. Tumour samples were prospectively stained for sorafenib targets and potential biomarkers. Serum samples (first two cycles) were measured for vascular endothelial growth factors (VEGFs), vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR-2) and stromal cell-derived factor 1 (SDF1)α by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).
Results: Gemcitabine plus sorafenib was generally well tolerated. Four and three patients achieved partial responses in the sorafenib and placebo groups, respectively. There was no difference in the primary end-point, median progression-free survival (PFS) for gemcitabine plus sorafenib versus gemcitabine plus placebo (3.0 versus 4.9 months, P = 0.859), and no difference for median overall survival (OS) (8.4 versus 11.2 months, P = 0.775). Patients with liver metastasis after resection of primary BTC survived longer with sorafenib (P = 0.019) compared to placebo. Patients who developed hand-foot syndrome (HFS) showed longer PFS and OS than patients without HFS. Two sorafenib targets, VEGFR-2 and c-kit, were not expressed in BTC samples. VEGFR-3 and Hif1α were associated with lymph node metastases and T stage. Absence of PDGFRβ expression correlated with longer PFS.
Conclusion: The addition of sorafenib to gemcitabine did not demonstrate improved efficacy in advanced BTC patients. Biomarker subgroup analysis suggested that some patients might benefit from combined treatment.
Non-standard errors
(2021)
In statistics, samples are drawn from a population in a data-generating process (DGP). Standard errors measure the uncertainty in sample estimates of population parameters. In science, evidence is generated to test hypotheses in an evidence-generating process (EGP). We claim that EGP variation across researchers adds uncertainty: non-standard errors. To study them, we let 164 teams test six hypotheses on the same sample. We find that non-standard errors are sizeable, on par with standard errors. Their size (i) co-varies only weakly with team merits, reproducibility, or peer rating, (ii) declines significantly after peer-feedback, and (iii) is underestimated by participants.
Poster presentation: Background Maraviroc is a new drug used to treat HIV infection from the new class of drugs called CCR5 entry inhibitors. As the active principle of these drugs is to block the CCR5-receptor on the surface of the target cells, it has to be known if the virus in the patient is using only CCR5 as co-receptor or if there are populations that can also use CXCR4. Therefore, an assay to determine the tropism has to be performed before starting a therapy. Besides phenotypic assays like the TROFILE® assay by Monogram, used in the approval studies, there exist several genotyping systems like geno2pheno-coreceptor, Wetcat (providing five different genotypic tropism schemes) and WebPSSM. ...
Optimierung der Synthese eines neuen photolabil geschützten Nitroxid-Spin-Labels für RNA und DNA
(2023)
Im Rahmen dieser Arbeit konnte, ausgehend von den günstigen Ausgangsverbindungen Desoxyadenosin und Phthalsäureanhydrid, ein neues photolabil geschütztes Nukleotid 1 und sein Dummypartner 2 synthetisiert werden. Positiv zu bemerken ist, dass einige Schritte im Vergleich zu ähnlichen literaturbekannten Reaktionen in Einfachheit, Reinheit oder Ausbeute verbessert wurden. So konnte die Ausbeute der wichtigen Umwandlung des Amins 46 zum Iodid 47 durch den Ersatz des vorherigen DCM/DIM Gemisches durch reines DIM von 15 % auf akzeptable 50 % erhöht werden, was nicht nur Zeit, sondern auch zukünftige Chemikalienmengen einspart. Nicht nur hierbei, sondern auch bei der Nitrierung zu 61 oder auch der Oxidierung zu 63 war es von äußerster Wichtigkeit eine korrekte Temperaturkontrolle durchzuführen, da es sonst zu hohen Ausbeuteverlusten durch ungewollte Nebenreaktionen kommen konnte. Eine sehr interessante Beobachtung war die Kontrolle der Suzuki Miyaura-Kreuzkupplung durch die Anwendung verschieden starker Basen. Während schwache Basen wie KOAc nur zur Miyaura-Borilierung führten, begünstigten starke Basen wie K3PO4 die Suzuki Miyaura-Kreuzkupplung. Die Zusammenführung des Zucker Bausteins 36 und des Isoindolin-Bausteins 37 funktionierte sehr gut, sodass das Nukleotid 1 durch die Schützung der exozyklischen Amingruppe und Phosphorylierung des 3´-OH dargestellt werden konnte.
Die Synthese der 14mer DNA bzw. RNA Sequenzen mit den neuen Nukleotiden 1 und 2 funktionierten mit zufriedenstellenden Ausbeuten, nur die Abspaltung der Pac-Gruppe benötigte etwas harschere Bedingungen von 50 °C in 32 % Ammoniak über Nacht. Die photolabile Schutzgruppe in Strang (V) mDNA-Tetramethyl konnte nun abgespalten und das Nitroxid an Luft reoxidiert werden. Anhand von EPR-Spektren und einer HPLC Analyse ergab sich jedoch eine Abspalteffizienz von nur 70 %. Dies bedeutet, dass für künftige PELDOR Messungen eine Aufreinigung des Spaltgemisches zur Isolierung des Radikal-Strangs von Nöten ist.
Anhand des Schmelzpunkts der verschiedenen Duplexe wurde anschließend die mögliche Anwendung des Nukleotids weiter analysiert. Hierbei stellte sich heraus, dass der Benzolring sowohl in 2 als auch in 1 eine erhebliche Destabilisierung des Duplex erzeugte. Somit ist das neue photolabil geschützte Nukleotid als EPR Sonde in der Mitte von Sequenzen nur bedingt geeignet. Zukünftige Experimente könnten das neue Spin Label nicht in der Mitte, sondern an den Enden der Sequenzen ähnlich anderer Arbeiten[92,94,164] einbauen, wo die Destabilisierung eine geringere Auswirkung hat, oder die Sequenz für eine bessere Stabilisierung verlängern.[164] Bei ausreichenden Duplexstabilitäten könnten hiermit dann PELDOR Messungen durchgeführt werden. Ähnlich starre, sterisch anspruchsvolle Nukleotide zeigten auch ähnliche Schmelzpunkte für ihre Duplexe[120], dennoch wurden sie für weitere Markierungsexperimente verwendet. Hierbei handelte es sich jedoch nicht um EPR Sonden, sondern um Fluoreszenzmarker. Da auch das neue Spin-Label 1 ein großes π-System besitzt, könnte eine komplett neue Herangehensweise die Anwendung als Fluoreszenzmarker sein. Genaue Absorptionsmessungen müssten noch durchgeführt werden, jedoch zeigte das Spin Label sehr stark fluoreszierende Eigenschaften unter der UV-Lampe während der Säulenchromatographie. Hierbei würde die Synthese um einiges kürzer ausfallen, da das EPR-aktive Nitroxid nicht mehr benötigt wird und geschützt werden muss, was Zeit und Chemikalien spart.
Zusammenfassend wurde über eine 22-stufige Synthese ein neues photolabil geschütztes Spin-Label synthetisiert, in ein 14mer integriert, erfolgreich entschützt und mittels EPR-Spektroskopie vermessen. Schmelzpunktmessungen zeigten jedoch eine große Destabilisierung und deuten darauf hin, dass 1 und Nukleotide mit ähnlich Benzolringen nur eingeschränkt als EPR-aktive Nukleotide geeignet sind.