PI3Kγ als ein Mediator der septischen Enzephalopathie

Die septische Enzephalopathie (SE) ist eine frühe Organmanifestation einer Sepsis. Sie äußert sich initial in Form von Wahrnehmungs- und Konzentrationsstörungen, die progredient sein können bis hin zum Koma. Der Verlust der Integrität der Blut-Hirn-Schranke (BHS) infolge verstärkter Aktivität von Matrixmetalloproteasen (MMP) spielt dabei eine entscheidende Rolle. Die gestörte BHS-Funktion, verstärkter Übertritt pro-inflammatorischer Zytokine aus dem Blut und Invasion aktivierter Leukozyten führen zu einer gesteigerten neuroinflammatorischen Aktivität und Mikroglia-Aktivierung. Das unter anderem in Immunzellen exprimierte Signalmolekül PI3Kγ spielt eine wichtige Rolle bei der Kontrolle inflammatorischer Reaktionen. Der Einfluss von PI3Kγ auf die Entwicklung der SE, insbesondere auf die Integrität der BHS, war bislang nicht bekannt und wurde in einem in-vivo-Modell untersucht. Als mechanistisches Modell wurde eine intraperitoneale Injektion von LPS an drei Mausstämmen angewandt, die sich in der Expression der katalytischen PI3Kγ-Untereinheit p110γ unterscheiden: Der C57BL6/J-Wildtyp-Stamm verfügt über die natürliche p110γ, im PI3Kγ-KO-Stamm ist die Expression genetisch deaktiviert, der PI3Kγ-KD-Stamm exprimiert eine kinase-inaktive p110γ-Mutante. In Tieren des KO-Stammes kam es infolge der LPS-Injektion zu einer gegenüber Wildtyp- und KD-Stamm erhöhten BHS-Permeabilität für Plasmaproteine, die auf eine verstärkte MMP-Expression durch Mikroglia zurückgeführt werden konnte. Bei in-vitro-Untersuchungen an primären Mikroglia aus Gehirnen von KO-Mäusen war im Vergleich zu Mikroglia aus Wildtyp- bzw. KD-Mäusen eine verstärkte LPS-induzierte MMP-Bildung nachweisbar. Hinweise auf einen Einfluss der cAMP-moderierenden Funktion von PI3Kγ über den cAMP-PKA-Signalweg auf die Expression von MMP, insbesondere MMP-9, wurden gewonnen. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen eine moderierende Wirkung der kinase-unabhängigen Funktion von PI3Kγ auf die LPS-induzierte MMP-Bildung in Mikroglia

Herstellung, Charakterisierung und Anwendung einer rekombinanten Patchoulolsynthese zur biokatalytischen Herstellung von Sesquiterpenen

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An Appraisal-Based Chain-Of-Emotion Architecture for Affective Language Model Game Agents

The development of believable, natural, and interactive digital artificial agents is a field of growing interest. Theoretical uncertainties and technical barriers present considerable challenges to the field, particularly with regards to developing agents that effectively simulate human emotions. Large language models (LLMs) might address these issues by tapping common patterns in situational appraisal. In three empirical experiments, this study tests the capabilities of LLMs to solve emotional intelligence tasks and to simulate emotions. It presents and evaluates a new chain-of-emotion architecture for emotion simulation within video games, based on psychological appraisal research. Results show that it outperforms standard LLM architectures on a range of user experience and content analysis metrics. This study therefore provides early evidence of how to construct and test affective agents based on cognitive processes represented in language models

Heterologous Expression, Purification, and Biochemical Characterization of α-Humulene Synthase from Zingiber zerumbet Smith

The α-humulene synthase from Zingiber zerumbet Smith was expressed as a polyhistidine-tagged protein in an E. coli BL21(DE3) strain. Induction time and inductor (isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside) concentration were optimized. The enzyme was successfully purified directly from cell lysate by NTA affinity column chromatography and careful selection of coordinated metal ion and imidazole elution conditions. Bioactivity assays were conducted with the natural substrate farnesyl diphosphate (FDP) in a two-phase system with in situ extraction of products. The conversion of FDP to α-humulene (~94.5 %) and β-caryophyllene (~5.5 %) could be monitored by gas chromatography-flame ionization detection (GC-FID). Optimal pH and temperature as well as kinetic parameters KM and kcat were determined using a discontinuous kinetic assay. The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/s12010-015-1888-4.EFRE/ZW-8-8013094

Characterisation of a Recombinant Patchoulol Synthase Variant for Biocatalytic Production of Terpenes

The patchoulol synthase (PTS) is a multi-product sesquiterpene synthases which is the central enzyme for biosynthesis of patchouli essential oil in the patchouli plant. Sesquiterpene synthases catalyse the formation of various complex carbon backbones difficult to approach by organic synthesis. Here, we report the characterisation of a recombinant patchoulol synthase complementary DNA (cDNA) variant (PTS var. 1), exhibiting significant amino acid exchanges compared to the native PTS. The product spectrum using the natural substrate E,E-farnesyl diphosphate (FDP) as well as terpenoid products resulting from conversions employing alternative substrates was analysed by GC-MS. In respect to a potential use as a biocatalyst, important enzymatic parameters such as the optimal reaction conditions, kinetic behaviour and the product selectivity were studied as well. Adjusting the reaction conditions, an increased patchoulol ratio in the recombinant essential oil was achieved. Nevertheless, the ratio remained lower than in plant-derived patchouli oil. As alternative substrates, several prenyl diposphates were accepted and converted in numerous compounds by the PTS var. 1, revealing its great biocatalytic potential. The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/s12010-015-1707-yEFRE/ZW-8-8013094

Numerical simulation of the electron beam distribution in tissueequivalent materials using GEANT4

The numerical model of the electron beam dose distribution in ABS and HIPS plastics was developed. The calculation results were compared with experimental data of depth dose distribution of electron beam in water phantom for applicability estimation of these polymer materials for the imitation of biological tissues