From switchable FRET-Receptors in lipid bilayers to artifical signal transduction

Im Rahmen dieser Arbeit konnten die ersten künstlichen Systeme zur Botenstoff-induzierten Signaltransduktion etabliert werden. Hierbei konnten alle drei Kriterien, die einen echten Signaltransduktionsprozess ausmachen, erfüllt werden. Die Erkennung eines primären Botenstoffs im extrazellulären Medium einer (künstlichen) Zelle, die Weiterleitung des Signals über die Doppelmembran in das Innere des abgeschlossen Vesikels und die Antwort des Systems durch Freisetzung eines sekundären Botenstoffs in das intrazelluläre Kompartiment. Hierbei wurde das natürliche Vorbild der Rezeptortyrosinkinasen imitiert, bei dem es durch Annährung zweier Transmembranrezeptoren, vermittelt durch Bindung eines primären Botenstoffs, zum Auslösen eines Signals im Inneren der Zelle kommt

Controlled membrane translocation provides a mechanism for signal transduction and amplification.

Transmission and amplification of chemical signals across lipid bilayer membranes is of profound significance in many biological processes, from the development of multicellular organisms to information processing in the nervous system. In biology, membrane-spanning proteins are responsible for the transmission of chemical signals across membranes, and signal transduction is often associated with an amplified signalling cascade. The ability to reproduce such processes in artificial systems has potential applications in sensing, controlled drug delivery and communication between compartments in tissue-like constructs of synthetic vesicles. Here we describe a mechanism for transmitting a chemical signal across a membrane based on the controlled translocation of a synthetic molecular transducer from one side of a lipid bilayer membrane to the other. The controlled molecular motion has been coupled to the activation of a catalyst on the inside of a vesicle, which leads to a signal-amplification process analogous to the biological counterpart.We thank the University of Cambridge Oppenheimer Fund for an Early Career Research Fellowship (M.J.L); the Wiener-Anspach Foundation (FWA) for postdoctoral fellowship (FK) ; and Franziska Kundel and David Klenerman for TIRFM imaging experiments

Ligand-modulated conformational switching in a fully synthetic membrane-bound receptor

Signal transduction through G protein-coupled receptors (GPCRs) involves binding to signalling molecules at the cell surface, which leads to global changes in molecular conformation that are communicated through the membrane. Artificial mechanisms for communication involving ligand binding and global conformational switching have been demonstrated so far only in the solution phase. Here we report a membrane-bound synthetic receptor that responds to binding of a ligand by undergoing a conformational change that is propagated over several nanometres, deep into the phospholipid bilayer. Our design uses a helical foldamer core, with structural features borrowed from a class of membrane-active fungal antibiotics, ligated to a water-compatible, metal-centred binding site and a conformationally-responsive fluorophore. Using the fluorophore as a remote reporter of conformational change, we find that binding of specific carboxylate ligands to a Cu(II) cofactor at the binding site perturbs the foldamer's global conformation, mimicking the conformational response of a GPCR to ligand binding.

Production of a Music Video

Aim fo this master thesis was to produce a music video for the song "Lucky". Lucky is a pop song with a duration of 3 minutes and 40 seconds. Ithas been written and produced by Robert Koch from Berlin. The lyrics have been written and sung by Ira from Kassel. This dissertation has been splitted into two parts. The first part is mesnt for giving general information about music video. It provides the research results about the definition, history, types, social meaning and design of mmusic video. The second part of this dissertation is a documentation about the production of the music video for the song Lucky. It contains information about the planning, the shooting, lighting, the editing, compositing and postproduction of the video

Referenzwerte gesunder Kinder und Jugendlicher für die Sauerstoffaufnahme in Ruhe, an der individuellen anaeroben Schwelle und bei Ausbelastung auf dem Laufbandergometer

Für eine objektive Beurteilung der körperlichen Leistungsfähigkeit gesunder Kinder und Jugendlicher fehlten bislang Normwerte, die mit einem einheitlichen, standardisierten Belastungsprotokoll erhoben wurden. Die Standardmessgröße der aeroben Leistungsfähigkeit ist die höchstmögliche Sauerstoffaufnahme während Maximalbelastung, da sie den limitierenden Faktor für energieliefernde Prozesse darstellt. Mit dem Laufbandprotokoll der Deutschen Gesellschaft für pädiatrische Kardiologie wurden Referenzwerte für die Sauerstoffaufnahme (Ruhe, anaerobe Schwelle, Ausbelastung) von Heranwachsenden im Alter von 3-18 Jahren erstellt. Die grafische Darstellung erfolgte mittels Perzentilen nach der von Cole et al. entwickelten LMS-Methode. An Hand dieser ist es nun möglich die körperliche Leistungsfähigkeit gesunder Kinder und Jugendlicher zu Objektivieren und eine Prognose über die zukünftige Entwicklung abzugeben