TY - GEN A1 - Hartfiel, Reni T1 - Zweistufiges Screening von One-Bead-One-Peptide-Bibliotheken linearer & cyclischer Peptide gegen Pflanzenviren N2 - In der Masterarbeit wurde ein Screening gegen den CCMV mit einer linearen Peptidbibliothek entwickelt, wobei zwei lineare Binder identifiziert wurden. Das resynthetisierte Peptid wurde auf seine Bindungseigenschaften mittels ELISA und MST untersucht. Aufgrund eines Aminosäurefehlers in der selbst durchgeführten Resynthese des Peptids sind die Ergebnisse nicht vollständig übertragbar. Um eine umsetzbare Cyclusgröße für die Peptidbibliothek zu finden, wurden Ringgrößen mit sechs bis acht Aminosäuren untersucht. Da keiner der gewählten Ringgrößen bevorzugt war, wurde die Ringgröße aus acht Aminosäuren für die Peptidbibliothek gewählt. Der Ringschluss wurde durch die Bildung einer Disulfidbrücke erreicht. Dadurch war die Alkylierung der vorhandenen Thiolgruppe in den Abbruchsequenzen notwendig. Neben den etablierten Alkylierungsreagenzien Iodessigsäure, Iodacetamid und Acrylamid wurden zwei Epoxide mituntersucht. Hierbei konnte nur bei Acrylamid und Propylenoxid eine vollständige Alkylierung beobachtet werden. Eine synthetische Peptidbibliothek aus zehn Aminosäuren pro Kopplungsschritt und einer Peptidlänge von acht Aminosäuren wurde erfolgreich nach der Split-and-Mix-Synthese hergestellt. Neben den kanonischen Aminosäuren wurde die synthetische Aminosäure 3-(3-Pyridyl)-alanin in die Peptidbibliothek mit eingebaut. Peptidsequenzen aus der cyclische Peptidbibliothek konnte mittels MALDI-TOF-MS identifiziert werden. Es konnte außerdem gezeigt werden, dass synthetische Aminosäuren mit proteinogenen Aminosäuren erfolgreich übersetzt werden. Anschließend wurde das entwickelte Screening auf eine cyclische Peptidbibliothek übertragen. Dabei konnte kein Binder identifiziert werden, da zu viele Nebenreaktionen auftraten. Ein alternativer Ringschluss über die Seitenketten von Lysin und Cystein wurden mit ortho-Phthaldialdehyd und 2,4,6-Trichloro-1,3,5-triazin (Cyanurchlorid) untersucht. Beide Bedingungen wiesen keinen erfolgreichen Ringschluss auf. Obwohl der Ringschluss über die Seitenketten von Lysin und Cystein nicht erfolgreich war, sollte ein Austausch von Cystein angestrebt werden, so dass kein freies Cystein in den Abbruchsequenzen vorhanden ist und die Alkylierung überflüssig wäre. Der Ringschluss durch Verwendung anderer Seitenketten bietet einen vielseitigen Ansatz. KW - CCMV KW - Pflanzenvirus KW - Peptidbibliothek KW - Peptid-Aptamer KW - Alkylierung KW - Cyclisierung KW - MALDI-TOF-MS KW - Fluoreszenz KW - Chip KW - Sequenzierung KW - Peptid-Synthese PY - 2022 SP - 1 EP - 81 PB - Humboldt-Universität zu Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-54501 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schneider, Rudolf T1 - Wasserdiagnose durch die Verwendung von Markern N2 - Die Überwachung des gesamten Wasserkreislaufs auf Mikroverunreinigungen ist aus gesundheitlicher und ökologischer Hinsicht wünschenswert und gewinnt durch den Klimawandel und das zunehmende Erfordernis der Wiederverwendung des Brauchwassers weiter an Bedeutung. Die schnellen und kostengünstigen antikörperbasierten Methoden („Immunoassays“) können helfen, Informationslücken zu schließen und kürzere Reaktionszeiten zu ermöglichen. Von Labormethoden über tragbare Analysengeräte bis hin zu Online-Sensoren sind viele Formate möglich (u. a. ELISA, Abb. 1). Es muss zudem die Bereitstellung der notwendigen, hochqualitativen Antikörper gewährleistet werden. Da aber gilt „1 Analyt – 1 Antikörper“, ist die Herstellung eines Konsenses bezüglich der vordringlich zu bestimmenden Indikatoren/Marker notwendig. Auch die Normung der Verfahren ist parallel in Angriff zu nehmen. KW - Antikörper KW - Immunoassay KW - Abwasser KW - ELISA PY - 2025 UR - https://analyticalscience.wiley.com/content/article-do/wasserdiagnose-durch-die-verwendung-von-markern VL - 2025 IS - 1 SP - 1 EP - 4 PB - WILEY CY - Hoboken, NJ, USA AN - OPUS4-63508 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Döring, Sarah T1 - Vergleichende Darstellung SARS-CoV-2-spezifischer Nanobodys aus unterschiedlichen Wirtsorganismen N2 - Aufgrund der anhaltenden COVID-19-Pandemie werden neutralisierende Therapeutika benötigt. Eine Möglichkeit zur Behandlung stellt die Verwendung monoklonaler Anti-SARS-CoV-2-Immun-globuline dar. Ihre Produktion in Säugetierzellen ist jedoch schwer skalierbar, um den weltweiten Bedarf zu decken. VHH-Antikörper, auch Nanobodys genannt, bieten hierfür eine Alternative, da sie eine hohe Temperaturstabilität aufweisen und eine kostengünstige Produktion in prokaryotischen Wirtsorganismen ermöglichen. KW - E. coli KW - Corona KW - Virus KW - Spike-Protein KW - Nanobody KW - Antikörper KW - Expression KW - Fingerprint KW - Vhh KW - RBD KW - COVID-19 KW - SARS-CoV-2 KW - ELISA KW - MST KW - Halomonas elongata KW - Periplasma KW - SDS-PAGE KW - ACE2-Rezeptor PY - 2021 SP - 1 EP - 111 PB - Technische Universität Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-54624 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Iwert, C. A1 - Stein, J. A1 - Appelt, C. A1 - Vogt, K. A1 - Rainer, R. J. A1 - Tummler, K. A1 - Mühle, K. A1 - Stanko, K. A1 - Schumann, J. A1 - Uebe, D. A1 - Jürchott, K. A1 - Lisec, Jan A1 - Janek, K. A1 - Gille, C. A1 - Textoris-Taube, K. A1 - Sai, S. A1 - Petersen, A. A1 - Kühl, A. A. A1 - Klipp, E. A1 - Meisel, C. A1 - Sawitzki, B. T1 - TCAIM controls effector T cell generation by preventing Mitochondria-Endoplasmic Reticulum Contact Site-initiated Cholesterol Biosynthesis N2 - T cells need to adapt their cellular metabolism for effector cell differentiation. This relies on alterations in mitochondrial physiology. Which signals and molecules regulate those alterations remains unclear. We recently reported, that the mitochondrial protein TCAIM inhibits activation-induced changes in mitochondrial morphology and function and thus, CD effector T cell formation. Using conditional TCAIM knock-in (KI) and knockout (KO) mice, w now show that it also applies to CD8+ T cells and more importantly, delineate the molecular processes in mitochondria by which TCAIM controls effector cell differentiation. TCAIM KI resulted in reduced activation-induced HIF1α protein expression. Metabolomics and transcriptional data in combination with mathematical flux modeling revealed an impaired induction of anabolic pathways, especially of the mevalonate pathway and cholesterol biosynthesis in TCAIM KI CD8+ T cells. Addition of cholesterol completely rescued HIF1α protein expression, activation and proliferation of TCAIM KI CD8+ T cells. At the molecular level, TCAIM delayed activation-induced mitochondria-ER contact (MERC) formation by binding to MERC promoting proteins such as RMD3 and VDAC2. In summary, we demonstrate that TCAIM suppresses effector cell differentiation by inhibiting MERC formation, which induce HIF1α-mediated increase in cellular metabolism and cholesterol biosynthesis. KW - Mass Spectroscopy KW - Metabolomics KW - Cancer PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-533543 UR - https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.04.20.440500v1 DO - https://doi.org/10.1101/2021.04.20.440500 VL - April SP - 1 EP - 45 PB - Cold Spring Harbor Laboratory AN - OPUS4-53354 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Fischer, Janina T1 - Suspensionsarray-Fluoreszenzimmunoassay zur Multiplexbestimmung von SARS-CoV-2-Antikörpern N2 - Übergeordnetes Ziel der Arbeit war die Entwicklung und Optimierung eines Suspensionsarray-Fluoreszenzimmunoassays (SAFIA) für die simultane Bestimmung verschiedener gegen SARS-CoV-2-Proteine gerichtete Antikörper mittels Multiplexdetektion in komplexen Matrices wie humanen Blutserumproben. KW - SARS-CoV-2 KW - Corona KW - COVID-19 KW - Coronavirus KW - Virus KW - Spike-Protein KW - Nucleocapsid-Protein KW - RBD KW - SAFIA KW - LFIA KW - ELISA KW - Partikel KW - Mutationen KW - Neutralisierende Antikörper KW - Durchflusszytometrie KW - ACE2 PY - 2022 SP - 1 EP - 99 PB - Humboldt-Universität zu Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-54722 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Heidenreich, Sebastian A1 - Bär, Markus A1 - Klauenberg, Katy A1 - Elster, Clemens A1 - Harris, Peter A1 - Lines, Keith A1 - Hippolyte, Jean-Laurent A1 - George, Indhu A1 - Wright, Louise A1 - Cox, Maurice A1 - Rhodes, Susan A1 - Zilberti, Luca A1 - Manzin, Alessandra A1 - Pennecchi, Francesca A1 - Kok, Gertjan A1 - van der Veen, Adriaan A1 - Fischer, Nicolas A1 - Sousa, Joao Alves A1 - Vogel, Kristin A1 - Bosnjakovic, Alen A1 - Ellison, Stephen T1 - Strategic Agenda, European Metrology Network for Mathematics and Statistics N2 - This document constitutes the Strategic Research Agenda (SRA) for the European Metrology Network for Mathematics and Statistics in Metrology (EMN Mathmet). The EMN Mathmet is an alliance of European National Metrology Institutes (NMIs), Designated Institutes (DIs) and an EMN Partner that aims to strengthen research and cooperation in the field. The SRA has been developed within a European project (EMPIR 18NET05 MATHMET) to promote and support the network. The SRA was developed based on a consultation process with stakeholders and the strategies of individual NMIs and DIs, and in alignment with the EURAMET 2030 strategy. As a key result, the SRA defines a long-term research goal: the EMN Mathmet will coordinate research to strengthen the trust in algorithms, software tools and data to underpin digital transformation. For this purpose, new emerging research topics where algorithms, software tools and data play a significant role were identified: (i) Artificial Intelligence and Machine Learning, and (ii) Computational Modelling and Virtual Metrology. The foundation for the development of these new topics is given by the traditional focus on (iii) Data Analysis and Uncertainty Evaluation. The SRA characterises the future needs and challenges in the field of mathematics and statistics in metrology and provides an outline of how the EMN Mathmet can meet these new emerging requirements. KW - Research Agenda KW - Metrology KW - Mathematics and Statistics PY - 2023 UR - https://www.euramet.org/european-metrology-networks/mathmet/strategy/strategic-research-agenda SN - 978-3-942992-78-7 SP - 1 EP - 68 PB - EURAMET e.V. CY - Braunschweig AN - OPUS4-59526 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wulfes, Birte S. T1 - Rekombinante Herstellung und explorative Anwendung immobilisierter, thermostabiler Trypsin-Varianten für die Bottom-Up-Proteomik N2 - Die Erforschung des Proteoms, der Gesamtheit der Proteine eines Lebewesens, ist von großer Bedeutung für das Verständnis biologischer Systeme. Aufgrund dessen ist die Proteomik ist eines der bedeutendsten aktuellen Forschungsfelder der Biowissenschaften. In der Bottom-Up-Proteomik werden die Proteine einer Probe vor ihrer Analyse einem enzymatischen Verdau mit Proteasen unterzogen, was eine erleichterte Analyse mit hohem Durchsatz ermöglicht. Aufgrund seiner hohen Aktivität und Effektivität hat sich die Serinprotease Trypsin als Standard-Enzym der Proteomik etabliert. Die weitere Verbesserung ihrer Enzymcharakteristika, wie Thermostabilität und Aktivität, ist unter anderem durch Immobilisierung an ein Trägermaterial oder genetische Modifikation möglich. In der vorliegenden Arbeit wurde eine von Xiao et al. 2023 entwickelte thermostabile Trypsin-Variante mit erhöhter Oberflächen-Hydrophobizität rekombinant in E. coli hergestellt und sowohl immobilisiert als auch in Lösung hinsichtlich ihrer Enzymaktivität und Thermostabilität im Vergleich zum Wildtyp charakterisiert. Die vorliegende Arbeit stellt dabei eine Erstbeschreibung der Immobilisierung einer thermostabilen Trypsin-Spezies an ein Trägermaterial dar und untersucht somit erstmalig das Zusammenspiel der beiden Optimierungsstrategien Immobilisierung und genetische Modifikation. Das thermostabile Trypsin und sein Wildtyp wurden rekombinant als Zymogene hergestellt, wobei trotz verschiedener Strategien zum Erhalt der nativen Konformation, wie der Fusion mit dem Chaperon-ähnlichen Maltose-bindenden Protein (MBP), eine starke Aggregation in Einschlusskörperchen (inclusion bodies, IB) erfolgte. Im Zuge der Rückfaltung der fehlgefalteten Proteine wurden verschiedene Rückfaltungsbedingungen untersucht, wobei die Vorteile einer langsamen Absenkung des Gehalts der Denaturierungsreagenz in Kombination mit einem Cystein-Cystine- Redoxsystem dargelegt werden konnten. Es konnte keine Verbesserung der Aktivität und Thermostabilität des genetisch modifizierten Enzyms in freier Form festgestellt werden, jedoch eine erhöhte Substrataffinität. Durch Immobilisierung an Magnetbeads mit tosylfunktionalisierter Oberfläche konnte die Enzymaktivität der genetisch modifizierten Trypsin-Variante bei 80 °C vollständig erhalten werden, während die Aktivität des Wildtyps verringert wurde. Dies legt nahe, dass die erhöhte Oberflächen-Hydrophobizität der modifizierten Trypsin-Variante zu einer erhöhten Bindung an das Trägermaterial beiträgt, was eine Verbesserung der Stabilität bei thermischer Erhitzung bewirkt. KW - Rekombinante Proteine KW - Proteomik KW - Thermostabile Enzyme KW - Immobilisierung PY - 2024 SP - 1 EP - 149 PB - Technische Universität Berlin CY - Berlin AN - OPUS4-60885 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Atanasova, Aleksandra T1 - Herstellung und Einsatz neuartiger Trypsin-Partikel für den enzymatischen Antikörper-Verdau N2 - In dieser Arbeit wurden zwei Trypsinvarianten, der Wildtyp (wtT) und eine thermostabile Variante (tsT), rekombinant hergestellt. Die Herstellung von Proteinen in Bakterien kann zu Fehlfaltungen und Einschlusskörperchen führen, weshalb eine geeignete Faltungsstrategie notwendig ist. In dieser Arbeit konnte eine schrittweise Vorgehensweise erfolgreich angewendet werden. Nach der Ni-NTA-Aufreinigung wurde zusätzlich eine substratspezifische Benzamidin-Aufreinigung eingesetzt, um die Aktivität zu verbessern. Außerdem wurden die rekombinanten Trypsine auf Korund immobilisiert. Korund ist ein kostengünstiges Material, das nach Silanisierung und Glutaraldehyd-Kopplung für die Bindung von Proteinen geeignet gemacht wurde. Dabei konnte gezeigt werden, dass mehr wtT als tsT gebunden wurde, was sich auch in den Kopplungsdichte widerspiegelte. Die immobilisierten Enzyme wurden in Bezug auf Aktivität, Wiederverwendbarkeit, Lagerfähigkeit und Temperaturstabilität untersucht. Beide Varianten zeigten vergleichbare Leistungen, wobei tsT bei höheren Temperaturen eine etwas bessere Stabilität aufwies. Für den Antikörperverdau wurden sowohl thermische als auch chemische Denaturierungen bei verschiedenen Temperaturen ( 37 °C und 60 °C) getestet. Die Analyse mit MALDI-TOF-MS zeigte, dass gute Werte für die Sequenzabdeckung erzielt werden konnten. Besonders die chemische Denaturierung führte zu besseren Ergebnissen mit weniger Selbstverdau. Beim Vergleich mit kommerziell immobilisiertem Crude-Trypsin zeigten die rekombinanten Varianten eine höhere Spezifität und bessere Sequenzabdeckung bei gleichzeitig geringerem Selbstverdau. Die Wiederverwendbarkeit wurde durch fünf Verdauzyklen bei 37 °C überprüft. Dabei blieb die Aktivität weitgehend stabil, auch wenn die Peakintensität in den MALDI-Spektren mit jedem Zyklus abnahm. Eine eindeutige Zuordnung der Fingerprints des Antikörpers aus einer Bibliothek von über 90 Antikörpern war trotz dessen gegeben. KW - Korund KW - Immobilisierung KW - Proteomik KW - Rekombinante Proteine KW - Thermostabile Enzyme PY - 2025 SP - 1 EP - 86 CY - Berlin AN - OPUS4-64433 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hiller, Lukas T1 - Herstellung und Charakterisierung eines rekombinanten Anti-Tetanus-Antikörpers aus verschiedenen Säugerzelllinien N2 - Antikörper sind in der medizinischen Welt nicht mehr wegzudenken. Ihr Einsatz-Repertoire als Therapeutika für die Behandlung diverser Krankheiten und Infektionen weitet sich von Jahr zu Jahr mehr aus. Dabei basiert ein Großteil der verwendeten Antikörper zu diesem Zeitpunkt auf monoklonalen Antikörpern auf Basis von Hybridomazellen. Doch hier könnten rekombinante Antikörper aufgrund ihrer Vektor-basierten Expression eine vielversprechende und womöglich sogar revolutionierende Alternative bieten. So ergeben sich neue Optimierungsoptionen für Merkmale wie Affinität, Stabilität und Kompatibilität über Anpassungen auf genetischer oder posttranslationaler Ebene. Allerdings ergibt sich kein Anwendungszweck ohne die vorhergehende detaillierte Charakterisierung der Antikörper. Denn nur mit spezifischem Wissen über die diversen Eigenschaften und Wechselwirkungen kann eine effektive und präzise Verwendung in der Diagnostik und Therapeutik gewährleistet werden und auf diese Weise Leben retten. Aus diesem Grund beschäftigt sich diese Masterarbeit mit der Vertiefung der rekombinanten Antikörper-Thematik. Dazu soll ein Anti-Tetanus-Antikörper erstmals rekombinant in verschiedenen Zelllinien hergestellt und anschließend über umfangreiche analytische Verfahren mit einem Fokus auf die Einflussanalyse der unterschiedlichen posttranslationalen Glykosylierungen charakterisiert werden. Zu diesem Zweck wurden als Grundlage einerseits zwei P1316-Dual-Expressions-Vektoren mit variierenden Insert-Positionen der schweren und leichten Kette durch Gibson-Assembly sowie individuellen pRK5-Plasmide für eine separiert Expression der Antikkörperketten mithilfe Restriktionsfragment-Ligation generiert. In einer Gegenüberstellung der der Expressionsausbeuten stellte sich die Überlegenheit der P1316-Plasmid-Konfiguration heraus, in der das Leichtketten-Insert an der ersten Expressionsstelle positioniert ist. Deshalb wurde dieser Vektor als Ausgangspunkt für die anschließende hochskalierten Herstellung des Anti-Tetanus-Antikörpers in Expi293F-GnTI- und ExpiCHO-S-Zellen verwendet. Ein ELISA bestätigte die Bindungsaktivität der rekombinanten Antikörper am Tetanus-Toxoid unabhängig vom Expressionssystem. Nach einer folgenden Optimierung der für die Aufreinigung verwendeten Protein-A-Affinitätschromatographie, wurde über weitere Charakterisierungsmethoden wie Größenausschlusschromatographie und dynamische Lichtstreuung eine vergleichbare Aggregation aufgrund der sauren Elution aufgezeigt. In diesem Kontext wurde die Notwendigkeit einer Zweistufen-Präparation mit Affinitäts- und Größenausschlusschromatografie für den Erhalt monodisperser Proben verdeutlicht. Zudem wurden die verschiedenen intakten Massen mitsamt ihrer spezifischen Glykan-abhängigen Streumaßen in Relation zum monoklonalen NISTmAB-Referenzantikörper bestimmt. Dabei konnte den Erwartungen nach sowohl die geringere Masse als auch die uniformere Glykosylierung der in Expi293 GnTI- exprimierten Immunoglobuline in Relation zum ExpiCHO-S-Antikörper nachgewiesen werden. Anschließend wurde das Stabilitätsverhalten mittels thermischer Entfaltung und dynamischer Lichtstreuung über einen ausgeweiteten Zeitraum sowie verschiedenen Temperaturen dokumentiert. Grundlegend wurde eine höhere thermische Stabilität der zweiten konstanten Schwerketten-Domäne des aus ExpiCHO-S-Zellen stammenden Antikörpers nachgewiesen. Außerdem konnte eine problemlose Lagerungsfähigkeit beider unterschiedlich glykosylierter Antikörper bei Raumtemperatur für mindestens 4 Wochen festgestellt werden. Des Weiteren wurde die Langzeitlagerung im Rahmen der Auswirkung von Gefrier-Auftau-Zyklen mit gleichbleibenden Methoden sowie zusätzlicher Größenausschlusschromatographie erprobt. Hierbei stellte sich der Erhalt der strukturellen Integrität nach bis zu 15 Zyklen heraus. Allerdings geht die Monodispersität bereits nach wenigen Zyklen verloren, wobei die geringfügiger glykosylierten Expi293F-GnTI-Anti-Tetanus-Antikörper eine stärkere Beeinträchtigung durch multiple Gefrier-Auftau-Zyklen aufwiesen. KW - Rekombinante Antikörper KW - Affinitätschromatographie KW - Größenausschlusschromatographie KW - MALDI-TOF-MS KW - Dynamische Lichtstreuung PY - 2024 SP - 1 EP - 120 CY - Berlin AN - OPUS4-59865 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ecke, Alexander A1 - Bell, Jérémy A1 - Schneider, Rudolf T1 - From Laboratory Immunoassays to Immunosensors with an Integrated Microfluidic Flow System N2 - This research summary describe efforts to the development of a three-dimensional microfluidic flow cell for improved electrochemical substrate detection in HRP/TMB-based immunoassays. This work provides a valuable advancement in the sensitivity and integration of immunoassay technologies, aiding in the refinement of diagnostic tools. KW - Antikörper KW - Immunoassay KW - Microfluidics KW - Electrochemical detection KW - Biosensor PY - 2025 UR - https://www.elveflow.com/microfluidics-research-summaries/from-laboratory-immunoassays-to-immunosensors-with-an-integrated-microfluidic-flow-system/ SP - 1 EP - 4 CY - Paris AN - OPUS4-62674 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -