Neue Assays zur Charakterisierung der Transamidaseaktivität und der GTP-Bindungsfunktion von Transglutaminase 2

Transglutaminase 2 (TGase 2), auch Gewebstransglutaminase genannt, gehört zur Familie der Transglutaminasen und bewirkt eine calciumabhängige Transamidierung zwischen proteingebundenen Glutaminylresten und vielfältigen primären Aminen. Zu diesen zählen proteingebundene Lysinreste sowie niedermolekulare Polyamine wie Cadaverin. Über diese namensgebenden Funktion hinaus, führt TGase 2 Deamidierungen proteingebundener Glutaminylreste aus. Neben diesen katalytischen Funktionen ist TGase 2 an Adhäsion-vermittelnden Protein-Protein-Interaktionen sowie an Signalweiterleitungsaktivitäten, unter anderem im Rahmen G-Protein-Funktion beteiligt. TGase 2 wird konstitutiv im ganzen Körper exprimiert und reguliert physiologischerweise unter anderem Apoptose und Wundheilung. TGase 2 wird darüber hinaus mit vielfältigen Erkrankungen in Zusammenhang gebracht, darunter Zöliakie, Fibrosen, diverse neurodegenerative Erkrankungen sowie Krebs. Dabei steht lediglich bei letzterem die Signalweiterleigungsfunktion im Vordergrund, während bei den anderen Krankheiten die Transamidasefunktion der TGase 2 im Fokus steht. Die vorliegende Arbeit umfasst den Aufbau eines prokaryotischen Expressionssystems humaner TGase 2 und die Entwicklung zweier Fluoreszenzanisotropie-basierten, hochdurchsatzfähigen Assayverfahren zur Quantifizierung der Transamidaseaktivität sowie der GTP-Bindungsfunktion. Der Transamidaseassay wurde dabei initial mit TGase 2 aus Meerschweinchenleber, dem gängigsten Modellenzym humaner TGase 2, etabliert und später auf rekombinante humane TGase 2 angewendet. Die Entwicklung umfasste dabei die Synthese dreier teils neuartiger fluoreszenzmarkierter Cadaverine durch die Arbeitsgruppe von Herrn Dr. Reik Löser vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, die Charakterisierung der Wechselwirkungen zwischen Substraten und Enzym, die Validierung mittels literaturbekannter Hemmstoffe, die Quantifizierung der Calciumabhängigkeit der Enzymaktivität sowie die Untersuchung einer Substanzbibliothek aus Nε-Acryloyl-lysinpiperaziden hinsichtlich ihrer Hemmung der Transamidaseaktivität von TGase 2. Der entwickelte Assay wurde darüber hinaus auf vier weitere Transglutaminasen übertragen und ausgewählte Hemmstoffe hinsichtlich ihrer Selektivität für TGase 2 hin untersucht. Schließlich erfolgten Demonstrationen der Tauglichkeit des Assays für Hochdurchsatzverfahren sowie zur Bestimmung der aktiven Enzymkonzentration. Der GTP-Bindungsassay wurde in Ermangelung eines literaturbekannten Modells direkt mit rekombinanter humaner TGase 2 etabliert. Die Entwicklung dieses Assays umfasste dabei die Synthese neuartiger fluoreszenzmarkierter Liganden zur Bindung an die GTP-Bindungsstelle von humaner TGase 2, die Charakterisierung der Bindungsstärke dieser Sonden, die Validierung durch literaturbekannter Hemmstoffe, eine Quantifizierung der Calciumabhängigkeit der GTP-Bindung humaner TGase 2 sowie die Synthese und Untersuchung einer Substanzbibliothek aus Analoga von Guanosindi- und triphosphat hinsichtlich ihrer Bindungsaffinität zu humaner TGase 2. Schließlich erfolgten Untersuchung zur Tauglichkeit für Hochdurchsatzverfahren. Sämtliche Synthesen bezüglich des GTP-Bindungsassays wurden dabei dankenswerterweise durch die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Jacek Jemielity von der Universität Warschau durchgeführt

Leveraging RFID Data Analytics for the Design of an Automated Checkout System

Traditional checkout systems are labor-intensive and can be a great source of frustration for customers when having to wait in line. In contrast, automated checkout systems scan, total and charge a customer’s purchase to a registered payments account while they are simply leaving the store. We focus on the main challenge of automatically detecting customer purchases. To this end, we develop a checkout system that leverages data mining techniques to (i) reliably and timely detect items leaving the shopping floor area and (ii) assign them to individual customers. We demonstrate the system’s feasibility using a large data set collected in the laboratory under real-world conditions

Towards Digital Transformation in Fashion Retailing: A Design-Oriented IS Research Study of Automated Checkout Systems

Automated checkout systems promise greater sales due to an improved customer experience and cost savings because less store personnel is needed. The present design-oriented IS research study is concerned with an automated checkout solution in fashion retail stores. The implementation of such a cyberphysical system in established retail environments is challenging as architectural constraints, well-established customer processes, and customer expectations regarding privacy and convenience impose limits on system design. To overcome these challenges, the authors design an IT artifact that leverages an RFID sensor infrastructure and software components (data processing and prediction routines) to jointly address the central problems of detecting purchases in a reliable and timely fashion and assigning these purchases to individual shopping baskets. The system is implemented and evaluated in a research laboratory under real-world conditions. The evaluation indicates that shopping baskets can indeed be detected reliably (precision and recall rates greater than 99%) and in an expeditious manner (median detection time of 1.03 s). Moreover, purchase assignment reliability is 100% for most standard scenarios but falls to 42% in the most challenging scenario

Förderung von Jungunternehmen : im Spannungsfeld von öffentlicher Dienstleistung, unternehmerischem Handeln und regionalem Nutzen

Jungunternehmen versprechen dynamische und prosperierende Regionalwirtschaften und werden entsprechend gefördert. Diese qualitative Studie untersucht die Handlungslogiken Politik-, Markt- und Gesellschaftsorientierter Promotoren. Auf organisationaler Ebene entstehen durchaus Spannungsfelder zwischen diesen drei Orientierungen. Aus regionaler Sicht wiederum zeigt sich, dass ein gut abgestimmtes und kommuniziertes Nebeneinander dieser drei Geschäftsmodelle optimal ist

In vivo import of unspliced tRNATyr containing synthetic introns of variable length into mitochondria of Leishmania tarentolae

The mitochondrial genomes of trypanosomatids lack tRNA genes. Instead, mitochondrial tRNAs are encoded and synthesized in the nucleus and are then imported into mitochondria. This also applies for tRNATyr, which in trypanosomatids contains an 11 nt intron. Previous work has defined an exon mutation which leads to accumulation of unspliced precursor tRNATyr. In this study we have used the splicing-deficient tRNATyr as a vehicle to introduce foreign sequences into the mitochondrion of Leishmania tarentolae. The naturally occurring intron was replaced by synthetic sequences of increasing length and the resulting tRNATyr precursors were expressed in transgenic cell lines. Whereas stable expression of precursor tRNAsTyr was obtained for introns up to a length of 76 nt, only precursors having introns up to 38 nt were imported into mitochondria. These results demonstrate that splicing-deficient tRNATyr can be used to introduce short synthetic sequences into mitochondria in vivo. In addition, our results show that one factor which limits the efficiency of import is the length of the molecul

Growth characterization of CHO DP-12 cell lines with different high passage histories

Heinrich C, Timo W, Christina K, Northoff S, Noll T. Growth characterization of CHO DP-12 cell lines with different high passage histories. In: Hansjörg H, ed. BMC Proceedings. BMC Proceedings. Vol 5. BioMed Central; 2011

Proteomic and metabolomic characterization of CHO DP-12 cell lines with different high passage histories

Beckmann T, Thüte T, Heinrich C, Büntemeyer H, Noll T. Proteomic and metabolomic characterization of DP-12 cell lines with different high passage histories. In: BMC Proceedings. BMC Proceedings. Vol 5. BioMed Central; 2011

Employing L-systems to generate mass-spring networks for morphological computing

Robot arms equipped with an additional network of masses and springs enable a facilitation of control by the exploitation of morphological properties. Typically, these mass-spring networks are being generated randomly. This approach comes in its basic form unhandy when the network should obey specific constraints, such as spring lengths, angles between springs or, e.g., the physical expansion range of the network. We present an approach of emulating a growth process on the basis of L-systems. Therefore, we have developed a simulation environment to define L-systems and instructions to translate the produced strings into mass-spring networks

Prevalence of STIs and people's satisfaction in a general population STI testing site in Bern, Switzerland.

OBJECTIVES Access to affordable STI testing for asymptomatic persons is important to reduce STI transmission. Our testing site offers easily accessible and affordable STI testing for the general population irrespective of symptoms. Here we report STI prevalence and motivational factors of attendance. METHODS Between 2017 and 2019, all participants at our STI testing site at the University Hospital Bern, Switzerland, were interviewed with a computer-based self-completion questionnaire. Pooled (oral, genital and anal) swabs were tested for Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae and blood samples for syphilis and HIV. People's motivational factors to attend were assessed using a standardised questionnaire. RESULTS 5402 individuals between 17 and 82 (median 33.5) years were included. Of those, 2550 (47.2%) were between 25 and 34 years old and 3133 were heterosexual (58%), with rising attendance over the years. One-third attended because of a new sexual relationship, and one-third reported condomless sex. Among all individuals, we found 191 (3.8%) new chlamydia infections (89/191 in females and 101/191 in males) and 54 (1.1%) gonorrhoea infections (44/54 in males). In addition, 52/5125 tested individuals (0.8%) had syphilis requiring treatment.The number of sexual partners, previous bacterial STIs and condomless sex were associated with having an STI. Four heterosexual individuals were newly diagnosed with HIV. People rated a low threshold offer (through online booking or telephone) and personal counselling as most important factors to attend the service. CONCLUSION We found many asymptomatic bacterial STIs requiring treatment. Offering easily accessible STI testing and counselling proved successful as shown by increasing rates of attendance and high levels of satisfaction