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The function of the p53 transcription factor family is dependent on several folded domains. In addition to a DNA-binding domain, members of this family contain an oligomerization domain. p63 and p73 also contain a C-terminal Sterile α-motif domain. Inhibition of most transcription factors is difficult as most of them lack deep pockets that can be targeted by small organic molecules. Genetic knock-out procedures are powerful in identifying the overall function of a protein, but they do not easily allow one to investigate roles of individual domains. Here we describe the characterization of Designed Ankyrin Repeat Proteins (DARPins) that were selected as tight binders against all folded domains of p63. We determine binding affinities as well as specificities within the p53 protein family and show that DARPins can be used as intracellular inhibitors for the modulation of transcriptional activity. By selectively inhibiting DNA binding of the ΔNp63α isoform that competes with p53 for the same promoter sites, we show that p53 can be reactivated. We further show that inhibiting the DNA binding activity stabilizes p63, thus providing evidence for a transcriptionally regulated negative feedback loop. Furthermore, the ability of DARPins to bind to the DNA-binding domain and the Sterile α-motif domain within the dimeric-only and DNA-binding incompetent conformation of TAp63α suggests a high structural plasticity within this special conformation. In addition, the developed DARPins can also be used to specifically detect p63 in cell culture and in primary tissue and thus constitute a very versatile research tool for studying the function of p63.

TAp63a, a homolog of the p53 tumor suppressor, is a quality control factor in the female germline. Remarkably, already undamaged oocytes express high levels of the protein, suggesting that TAp63a’s activity is under tight control of an inhibitory mechanism. Biochemical studies have proposed that inhibition requires the C-terminal transactivation inhibitory domain. However, the structural mechanism of TAp63a inhibition remains unknown. Here, we show that TAp63a is kept in an inactive dimeric state. We reveal that relief of inhibition leads to tetramer formation with ~20-fold higher DNA affinity. In vivo, phosphorylation-triggered tetramerization of TAp63a is not reversible by dephosphorylation. Furthermore, we show that a helix in the oligomerization domain of p63 is crucial for tetramer stabilization and competes with the transactivation domain for the same binding site. Our results demonstrate how TAp63a is inhibited by complex domain-domain interactions that provide the basis for regulating quality control in oocytes.

In der vorliegenden Dissertation wird eine Zusammenfassung über den aktuellen Wissensstand zu Aufmerksamkeitsdefizit- /Hyperaktivitätsstörungen sowie bestehenden Therapieoptionen gegeben. Anschließend wird eine eigene Pilotstudie vorgestellt, in welcher zwei nicht-pharmakolgische Interventionen, Neurofeedback (NF, EEG-Biofeedback) und Marburger Konzentrationstraining (MKT), miteinander verglichen werden. In den letzten Jahren hat der Evidenzgrad des Neurofeedbacks kontinuierlich zugenommen. Neurofeedback ist ein verhaltenstherapeutisches Verfahren mit dem Ziel, abhängig vom angewandten Trainings-Protokoll eine entsprechende Veränderung des EEG-Frequenzspektrums oder der ereigniskorrelierten Potentiale bei Patienten zu bewirken. Mittels dieser Modifikationen soll eine Verbesserung der ADHS-Symptomatik bedingt werden. Das Marburger Konzentrationstraining stellt eine kognitiv-behaviorale Gruppentherapie dar, deren Durchführung an das Manual von Krowatschek und Mitarbeiter (2004a) angelehnt wurde. Aus dem natürlichen Patientenzulauf der kinder- und jugendpsychiatrischen Ambulanz der Johann Wolfgang Goethe-Universität wurden 47 Kinder im Alter von 6 bis 14 Jahren mit der Diagnose einer einfachen Aktivitäts- und Aufmerksamkeitsstörung (F90.0) zufällig auf die Interventionen verteilt. Unter gleichen Rahmenbedingungen erhielten 22 Probanden 10 Einzelsitzungen à 45 Minuten NF-Training mit einem Theta/Beta-Protokoll und 25 Probanden 6 Gruppensitzungen des Marburger Konzentrationstrainings à 60 Minuten. Parallel wurde ein Elterntraining mit insgesamt 5 Sitzungen angeboten. Zur Erfassung und Evaluation der ADHS-Kernsymptomatik sowie begleitender Psychopathologien wurden zu zwei Messzeitpunkten T1 (= direkt vor) und T2 (= direkt nach) dem Training sowohl neuropsychologische Testungen (objektive Ebene) durchgeführt als auch Fragebögen an Kinder, Eltern und Lehrer (subjektive Ebenen) verteilt. Die Analysen ergaben für beide Interventionen eine Reduktion der Kernsymptomatik. Wider Erwarten kam es in der NF-Gruppe lediglich zu einer tendenziellen Verminderung impulsiver und hyperaktiver Verhaltensweisen, während die MKT-Gruppe signifikante Ergebnisse für alle Verhaltensbereiche aufwies. Dementsprechend bestätigte eine Vergleichsevaluation, entgegen der ursprünglichen Annahmen eine Überlegenheit der MKT-Bedingung bezüglich der Kernsymptomatik. 125 von 189 Vergleichsanalysen zur Begleitproblematik erbrachten für beide Interventionen signifikante Verbesserungen im schulischen und sozialen Bereich sowie in Bezug auf begleitende Psychopathologien und die Gesamtproblematik. Hier wiederum erwies sich das Neurofeedback im familiären Bereich als überlegen. Auf der Suche nach Prädiktoren zeigten die Variablen „Alter“, „Erziehungsstil“ und „Teilnahme am Elterntraining“ bedeutsame Effekte. So scheinen ältere Kinder eher vom NF, die jüngeren Kinder hingegen vor allem vom MKT zu profitieren. Die Einbeziehung der Eltern ins Training scheint auf jeden Fall sinnvoll zu sein, wobei sich hier keine eindeutigen Rückschlüsse ziehen lassen. Des Weiteren ließ sich bei den Teilnehmern des Marburger Konzentrationstrainings ein prädiktiver Einfluss von Geschlecht und Intelligenzquotient erahnen. In der Zusammenschau konnte für beide Interventionen der Evidenzgrad als Therapie einer Aufmerksamkeitsdefizit- /Hyperaktivitätsstörung erhöht werden. Beide Behandlungen vermindern die Kernsymptomatik, wobei das Neurofeedback scheinbar speziell die Impulskontrolle erhöht während das Marburger Konzentrationstraining einen besonders großen Einfluss auf die Unaufmerksamkeit ausübt. Auch bezüglich der Begleitsymptomatik werden jeweils signifikante Effekte erzielt. Diesbezüglich zeigte sich hier das Neurofeedback im familiären Bereich überlegen. Zum Teil lassen sich die Veränderungen auf spezifische Trainingseffekte zurückführen. Es ergaben sich erstmalig Hinweise auf Prädiktoren. In jedem Fall ist weitere Forschungsarbeit mit größeren Stichproben, angemessenen Kontrollbedingungen und Veränderungsmaßen notwendig. So bleiben noch viele Fragen offen, wie beispielsweise die spezifischen Wirkungsweisen beider Interventionen, entsprechende Rahmenbedingungen, Prädiktoren und die Langfristigkeit der Behandlungsmethoden.

The transcription factor p63 is expressed as at least six different isoforms, of which two have been assigned critical biological roles within ectodermal development and skin stem cell biology on the one hand and supervision of the genetic stability of oocytes on the other hand. These two isoforms contain a C-terminal inhibitory domain that negatively regulates their transcriptional activity. This inhibitory domain contains two individual components: one that uses an internal binding mechanism to interact with and mask the transactivation domain and one that is based on sumoylation. We have carried out an extensive alanine scanning study to identify critical regions within the inhibitory domain. These experiments show that a stretch of ~13 amino acids is crucial for the binding function. Further, investigation of transcriptional activity and the intracellular level of mutants that cannot be sumoylated suggests that sumoylation reduces the concentration of p63. We therefore propose that the inhibitory function of the C-terminal domain is in part due to direct inhibition of the transcriptional activity of the protein and in part due to indirect inhibition by controlling the concentration of p63. Keywords: p63, transcriptional regulation, auto-inhibition, sumoylation

Erfolgreiche Unternehmer wie SAP-Mitbegründer Dietmar Hopp oder Microsoft-Gründer Bill Gates sind Pioniere von Corporate Social Responsibility (CSR). Regelmäßig erichten die Medien über ihre vielfältigen sozialen Aktivitäten und animieren damit andere Unternehmen, sich in ähnlicher Weise zu engagieren. Welche Motive stecken dahinter? Wollen diese Firmen etwas Gutes für die Gesellschaft tun oder bestimmen Strategien, die von negativen Folgen kapitalistischen Handelns ablenken sollen, ihr altruistisches Handeln? Fußen betriebliche Maßnahmen zur Vereinbarkeit von Beruf und Familie auf sozialem Engagement, oder macht der demografi sche Wandel die verstärkte Integration von Frauen erst notwendig?