Das ER-lokalisierte Protein Farinelli und seine möglichen Interaktionspartner in der Spermatogenese von Drosophila melanogaster

Dem Farinelli-Protein wird eine Funktion als hodenspezifisches VAP-Protein zugesprochen (Renner, 2001). Mit Hilfe des ER-Markers PDI konnte Fan eindeutig dem ER zugeordnet werden. Fan stellt dabei ein integrales Membranprotein dar, welches nur durch Detergenz- Behandlung in Lösung zu bringen war. Durch den Einsatz zweier Fragment-Konstrukte (fan∆MSP-GFP und fanMSP-GFP) von Fan wurde die Relevanz der MSP-Domäne für die männliche Fertilität dokumentiert. Das Fusionsprotein Fan∆MSP-GFP lag aufgrund der verbliebenen Transmembrandomäne weiterhin im ER vor. Dennoch konnte der sterile Phänotyp der fanJo-Männchen, die keinerlei Fan-Protein enthalten, durch das Einbringen des Fusionskonstrukts nicht gerettet werden. MSP-GFP für sich allein konnte keine Verbindung mit dem ER eingehen und zeigte eine diffuse Fluoreszenz. Im Rahmen der Dissertation wurden mehrere, durch das yeast two hybrid-System ermittelte, mögliche Interaktionspartner von Fan analysiert. Das Protein CG5194 konnte als einziges wie Fan dem ER zugeordnet werden. Seine Expression beschränkte sich aber auf die Spermatocytenphase und ist somit kürzer als die von Farinelli. Nach Einkreuzen der GFP-Fusionskonstrukte in die fan-Nullmutante konnte CG5194 nicht mehr am ER der Spermatocyten beobachtet werden, sondern lag innerhalb des Cytoplasmas diffus verteilt vor. Auch bei der Western Blot-Analyse konnte das Protein von CG5194 nur noch in der Überstand-Fraktion mit den ungebundenen Proteinen nachgewiesen werden. Lag in der fan-Nullmutante ausschließlich das Fan∆MSP-GFP-Fusionsprotein vor, konnte die ER-Lokalisation von CG5194 ebenfalls nicht beibehalten werden. Mit Hilfe einer Fragment-Analyse konnte gezeigt werden, dass in den männlichen Gonaden das erste Exon von CG5194 für die Interaktion mit Fan entscheidend ist. Innerhalb der Ovarien dagegen ist das zweite Exon für die Lokalisation im ER notwendig. Demzufolge ist neben einem anderen Interaktionspartner als Fan auch eine andere Domäne im Protein für die ER-Lokalisation in der weiblichen Keimbahn entscheidend. Durch den Einsatz von antisense- und RNAi-Konstrukten konnte ein steriler Phänotyp bei den Männchen erzeugt werden. Überraschenderweise zeigten die Tiere erst einen Defekt während der Spermatiden-Differenzierung. Bereits während der Diplomarbeit wurde 98A im Kopfbereich der elongierten Spermatiden nachgewiesen. Mittels einer DNA-Färbung sowie durch die Colokalisation mit dem Akrosom-Protein Sneaky wurde 98A dem Bereich des Akrosoms zugeordnet. Sneaky taucht jedoch bereits früher als 98A in den Keimzellen auf. Die Erzeugung eines sterilen Phänotyps durch den Einfluss eines RNAi-Konstrukts gelang nicht. Entweder ist 98A für die Fertilität von Drosophila nicht relevant oder aber seine Funktion kann von anderen Proteinen übernommen werden.

Untersuchungen zur Rolle von Isoformen katalytischer Untereinheiten der PKA

ZUSAMMENFASSUNG: Proteinkinasen übernehmen zentrale Aufgaben in der Signaltransduktion höherer Zellen. Dabei ist die cAMP-abhängige Proteinkinase (PKA) bezüglich ihrer Struktur und Funktion eine der am besten charakterisierten Proteinkinasen. Trotzdem ist wenig über direkte Interaktionspartner der katalytischen Untereinheiten (PKA-C) bekannt. In einem Split-Ubiquitin basiertem Yeast Two Hybrid- (Y2H-)System wurden potenzielle Interaktionspartner der PKA-C identifiziert. Als Bait wurden sowohl die humane Hauptisoform Cα (hCα) als auch die Proteinkinase X (PrKX) eingesetzt. Nach der Bestätigung der Funktionalität der PKA-C-Baitproteine, dem Nachweis der Expression und der Interaktion mit dem bekannten Interaktionspartner PKI wurde ein Y2H-Screen gegen eine Mausembryo-cDNA-Expressionsbibliothek durchgeführt. Von 2*10^6 Klonen wurden 76 Kolonien isoliert, die ein mit PrKX interagierendes Preyprotein exprimierten. Über die Sequenzierung der enthaltenen Prey-Vektoren wurden 25 unterschiedliche, potenzielle Interaktionspartner identifiziert. Für hCα wurden über 2*10^6 S. cerevisiae-Kolonien untersucht, von denen 1.959 positiv waren (1.663 unter erhöhter Stringenz). Über die Sequenzierung von ca. 10% der Klone (168) konnten Sequenzen für 67 verschiedene, potenzielle Interaktionspartner der hCα identifiziert werden. 15 der Preyproteine wurden in beiden Screens identifiziert. Die PKA-C-spezifische Wechselwirkung der insgesamt 77 Preyproteine wurde im Bait Dependency Test gegen largeT, ein Protein ohne Bezug zum PKA-System, untersucht. Aus den PKA-C-spezifischen Bindern wurden die löslichen Preyproteine AMY-1, Bax72-192, Fabp3, Gng11, MiF, Nm23-M1, Nm23-M2, Sssca1 und VASP256-375 für die weitere in vitro-Validierung ausgewählt. Die Interaktion von FLAG-Strep-Strep-hCα (FSS-hCα) mit den über Strep-Tactin aus der rekombinanten Expression in E. coli gereinigten One-STrEP-HA-Proteinen (SSHA-Proteine) wurde über Koimmunpräzipitation für SSHA-Fabp3, -Nm23-M1, -Nm23-M2, -Sssca1 und -VASP256-375 bestätigt. In SPR-Untersuchungen, für die hCα kovalent an die Oberfläche eines CM5-Sensorchips gekoppelt wurde, wurden die ATP/Mg2+-Abhängigkeit der Bindungen sowie differentielle Effekte der ATP-kompetitiven Inhibitoren H89 und HA-1077 untersucht. Freie hCα, die vor der Injektion zu den SSHA-Proteinen gegeben wurde, kompetierte im Gegensatz zu FSS-PrKX die Bindung an die hCα-Oberfläche. Erste kinetische Analysen lieferten Gleichgewichtsdissoziationskonstanten im µM- (SSHA-Fabp3, -Sssca1), nM- (SSHA-Nm23-M1, –M2) bzw. pM- (SSHA-VASP256-375) Bereich. In funktionellen Analysen konnte eine Phosphorylierung von SSHA-Sssca1 und VASP256-375 durch hCα und FSS-PrKX im Autoradiogramm nachgewiesen werden. SSHA-VASP256-375 zeigte zudem eine starke Inhibition von hCα im Mobility Shift-Assay. Dieser inhibitorische Effekt sowie die hohe Affinität konnten jedoch auf eine Kombination aus der Linkersequenz des Vektors und dem N-Terminus von VASP256-375 zurückgeführt werden. Über die Wechselwirkungen der hier identifizierten Interaktionspartner Fabp3, Nm23-M1 und Nm23-M2 mit hCα können in Folgeuntersuchungen neue PKA-Funktionen insbesondere im Herzen sowie während der Zellmigration aufgedeckt werden. Sssca1 stellt dagegen ein neues, näher zu charakterisierendes PKA-Substrat dar.

Microscale thermal engineering of electronic systems

The electronics industry is encountering thermal challenges and opportunities with lengthscales comparable to or much less than one micrometer. Examples include nanoscale phonon hotspots in transistors and the increasing temperature rise in onchip interconnects. Millimeter-scale hotspots on microprocessors, resulting from varying rates of power consumption, are being addressed using two-phase microchannel heat sinks. Nanoscale thermal data storage technology has received much attention recently. This paper provides an overview of these topics with a focus on related research at Stanford University.

Spondyloarthropathies in autoimmune diseases and vice versa

Polyautoimmunity is one of the major clinical characteristics of autoimmune diseases (ADs). The aim of this study was to investigate the prevalence of ADs in spondyloarthropathies (SpAs) and vice versa. This was a two-phase cross-sectional study. First, we examined the presence of ADs in a cohort of patients with SpAs (). Second, we searched for the presence of SpAs in a well-defined group of patients with ADs () including rheumatoid arthritis (RA), systemic lupus erythematosus (SLE), and Sjögren’s syndrome (SS). Among patients with SpAs, ankylosing spondylitis was observed in the majority of them (55.6%). There were two patients presenting with SS in the SpA group (1.4%) and 5 patients with autoimmune thyroiditis (3.5%). The global prevalence of ADs in SpAs was 4.86%. In the ADs group, there were 5 patients with SpAs (0.46%). Our results suggest a lack of association between SpAs and ADs. Accordingly, SpAs might correspond more to autoinflammatory diseases rather than to ADs.

Prevalencia de enfermedad celiaca en Latinoamérica: revisión sistemática de la literatura y meta-análisis

Introducción: La enfermedad celiaca (EC) es una enfermedad autoinmune (EA) intestinal desencadenada por la ingesta de gluten. Por la falta de información de la presencia de EC en Latinoamérica (LA), nosotros investigamos la prevalencia de la enfermedad en esta región utilizando una revisión sistemática de la literatura y un meta-análisis. Métodos y resultados: Este trabajo fue realizado en dos fases: La primera, fue un estudio de corte transversal de 300 individuos Colombianos. La segunda, fue una revisión sistemática y una meta-regresión siguiendo las guías PRSIMA. Nuestros resultados ponen de manifiesto una falta de anti-transglutaminasa tisular (tTG) e IgA anti-endomisio (EMA) en la población Colombiana. En la revisión sistemática, 72 artículos cumplían con los criterios de selección, la prevalencia estimada de EC en LA fue de 0,46% a 0,64%, mientras que la prevalencia en familiares de primer grado fue de 5,5 a 5,6%, y en los pacientes con diabetes mellitus tipo 1 fue de 4,6% a 8,7% Conclusión: Nuestro estudio muestra que la prevalencia de EC en pacientes sanos de LA es similar a la notificada en la población europea.

Polydispersity-induced macrophase separation in diblock copolymer melts

The effect of A-block polydispersity on the phase behavior of AB diblock copolymer melts is examined using a complete self-consistent field theory treatment that allows for fractionation of the parent molecular-weight distribution. In addition to observing the established shift in phase boundaries, we find the emergence of significant two-phase coexistence regions causing, for instance, the disappearance of the complex phase window. Furthermore, we find evidence that polydispersity relieves packing frustration, which will reduce the tendency for long-range order.

What do patients want to know about their medicines, and what do doctors want to tell them?: a comparative study

A two phase study is reported. In the first phase, we asked a number of doctors to rate a list of information categories (identified by Berry, Gillie and Banbury 1995) in terms of how important they felt it was for the items to be included in an explanation to a patient about a drug prescription. In the second phase, we presented a large sample of people with a scenario about visiting their doctor and being prescribed medication, together with an explanation about the prescription which was said to be provided by the doctor. Four different explanations were compared, which were either based on what people in our earlier study wanted to know about drug prescriptions or on what the doctors thought it was important lo tell them. We also manipulated whether or not the explanations conveyed negative information (e.g. about the possible side effects of the medication). The results showed that people 'preferred' the explanations based on what the participants in the earlier study wanted to know about their medicines, rather than those based on what the doctors thought they should be told. They also 'preferred' the explanations that did not convey negative information, rather than those that did convey some negative information. In addition, the inclusion of negative information affected ratings of likely compliance with the prescribed medication.

The structure of crystallisable copolymers of L-lactide, epsilon-caprolactone and glycolide

We apply a new X-ray scattering approach to the study of melt-spun filaments of tri-block and random terpolymers prepared from lactide, caprolactone and glycolide. Both terpolymers contain random sequences, in both cases the overall fraction of lactide units is similar to 0.7 and C-13 and H-1 NMR shows the lactide sequence length to be similar to 9-10. A novel representation of the X-ray fibre pattern as series of spherical harmonic functions considerably facilitates the comparison of the scattering from the minority crystalline phase with hot drawn fibres prepared from the poly(L-lactide) homopolymer. Although the fibres exhibit rather disordered structures we show that the crystal structure is equivalent to that displayed by poly(L-lactide) for both the block and random terpolymers. There are variations in the development of a two-phase structure which reflect the differences in the chain architectures. There is evidence that the random terpolymer includes non-lactide units in to the crystal interfaces to achieve a well defined two-phase structure. (c) 2005 Published by Elsevier Ltd.

Analysis of protein-protein interactions in the feline calicivirus replication complex

Caliciviruses are a major cause of gastroenteritis in humans and cause a wide variety of other diseases in animals. Here, the characterization of protein-protein interactions between the individual proteins of Feline calicivirus (FCV), a model system for other members of the family Caliciviridae, is reported. Using the yeast two-hybrid system combined with a number of other approaches, it is demonstrated that the p32 protein (the picornavirus 2B analogue) of FCV interacts with p39 (2C), p30 (3A) and p76 (3CD). The FCV protease/RNA polymerase (ProPol) p76 was found to form homo-oligomers, as well as to interact with VPg and ORF2, the region encoding the major capsid protein VP1. A weak interaction was also observed between p76 and the minor capsid protein encoded by ORF3 (VP2). ORF2 protein was found to interact with VPg, p76 and VP2. The potential roles of the interactions in calicivirus replication are discussed.

'They did not have a word': the parental quest to locate a 'true sex' for their intersex children

Given the paucity of research in this area, the primary aim of this study was to explore how parents of infants with unclear sex at birth made sense of 'intersex'. Qualitative methods were, used (semi-structured interviews, interpretative phenomenological analysis) with 10 parents to generate pertinent themes and provide ideas for further research. Our analysis highlights the fundamental shock engendered by the uncertain sex status of children, and documents parental struggles to negotiate a coherent sex identity for their children. Findings are discussed in light of the rigid two-sex system which pervades medicine and everyday life, and we argue that greater understanding of the complexity of sex and gender is required in order to facilitate better service provision and, ultimately, greater informed consent and parental participation regarding decisions about their children's status.

Velocity-based moving mesh methods for nonlinear partial differential equations

This article describes a number of velocity-based moving mesh numerical methods formultidimensional nonlinear time-dependent partial differential equations (PDEs). It consists of a short historical review followed by a detailed description of a recently developed multidimensional moving mesh finite element method based on conservation. Finite element algorithms are derived for both mass-conserving and non mass-conserving problems, and results shown for a number of multidimensional nonlinear test problems, including the second order porous medium equation and the fourth order thin film equation as well as a two-phase problem. Further applications and extensions are referenced.

A comparative study of multilayered and single layered neural network based predictive controllers

The authors compare the performance of two types of controllers one based on the multilayered network and the other based on the single layered CMAC network (cerebellar model articulator controller). The neurons (information processing units) in the multi-layered network use Gaussian activation functions. The control scheme which is considered is a predictive control algorithm, along the lines used by Willis et al. (1991), Kambhampati and Warwick (1991). The process selected as a test bed is a continuous stirred tank reactor. The reaction taking place is an irreversible exothermic reaction in a constant volume reactor cooled by a single coolant stream. This reactor is a simplified version of the first tank in the two tank system given by Henson and Seborg (1989).

Multiple hydrogen bonds induce formation of nanoparticles with internal microemulsion structure by an amphiphilic copolymer

A particulate microemulsion is generated in a simple two-component system comprising an amphiphilic copolymer (Pluronic P123) in mixtures with tannic acid. This is correlated to complexation between the poly(ethylene oxide) in the Pluronic copolymer and the multiple hydrogen bonding units in tannic acid which leads to the breakup of the ordered structure formed in gels of Pluronic copolymers, and the formation of dispersed nanospheres containing a bicontinuous internal structure. These novel nanoparticles termed ‘‘emulsomes’’ are self-stabilized by a coating layer of Pluronic copolymer. The microemulsion exhibits a pearlescent appearance due to selective light scattering from the emulsion droplets. This simple formulation based on a commercial copolymer and a biofunctional and biodegradable additive is expected to find applications in the fast moving consumer goods sector.

The interaction of flexural-gravity waves with periodic geometries

A periodic structure of finite extent is embedded within an otherwise uniform two-dimensional system consisting of finite-depth fluid covered by a thin elastic plate. An incident harmonic flexural-gravity wave is scattered by the structure. By using an approximation to the corresponding linearised boundary value problem that is based on a slowly varying structure in conjunction with a transfer matrix formulation, a method is developed that generates the whole solution from that for just one cycle of the structure, providing both computational savings and insight into the scattering process. Numerical results show that variations in the plate produce strong resonances about the ‘Bragg frequencies’ for relatively few periods. We find that certain geometrical variations in the plate generate these resonances above the Bragg value, whereas other geometries produce the resonance below the Bragg value. The familiar resonances due to periodic bed undulations tend to be damped by the plate.