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The methylotrophic yeast Hansenula polymorpha has been established as a highly efficient expression system. Strong promoters derived from the methanol metabolism pathway and mitotically stable high-copy integration have made this organism very effective for heterologous protein expression.
To improve the processing of secretory proteins targeted by the MFα prepro sequence, variations in the amino acid composition near the processing site of Kex2p were investigated (Manuscript I). The insertion of Ala-Pro between MFα prepro sequence and protein of interest leads to an improved processing of the signal sequence in case of interleukin-6 (IL-6) and interferon-α 2a (IFNα-2a). Modeling of the transition sequences confirmed a better exposition of the Kex2p-cleavage site in dependency of Ala-Pro insertions. Analysis of the secreted proteins revealed activity of an Ala-Pro specific endoprotease. Partial removal of the N-terminal Ala-Pro dipeptide was also detected during IFNα-2a processing. The putative protease responsible for the processing of Ala-Pro dipeptides was identified by gene deletion. Significant similarities with Saccharomyces cerevisiae Ste13p were identified.
To generally improve productivity in the H. polymorpha system new fusion protein strategies were investigated (Manuscript II). The recombinantly strongly expressed cytosolic ferritin heavy chain (FTH1) was analyzed with regard to its potential as fusion partner for difficult-to-express target proteins. A fragment of the parathyroid hormone (PTH) was chosen to explore whether fusion to FTH1 enhances PTH stability. We could show that the expression level of this fusion protein was at least of the magnitude of that of FTH1 without fusion partner. The solubility of the fusion protein was increased in comparison to FTH1 alone and no degradation of PTH occurred when fused C-terminally to FTH1.
Ectoine and 5-hydroxyectoine belong to the family of compatible solutes which are known to contribute to the adaptation of the cell to osmotic stress by mediation of a constant turgor. H. polymorpha was engineered to express the enzymes of the H. elongata 5-hydroxyectoine biosynthesis pathway (Manuscript III). Expression of the enzymes EctB, EctA, EctC and EctD in H. polymorpha resulted in production of 5-hydroxyectoine in gram per liter scale with almost full conversion of ectoine to 5-hydroxyectoine. We showed that 5-hydroxyectoine synthesis was influenced by feeding of methanol during cultivation. Furthermore, 5-hydroxyectoine synthesis was downregulated by the addition of methionine, lysine or threonine indicating the existence of a feedback regulated aspartate kinase in H. polymorpha.
Der Lehre an deutschen Hochschulen stehen, neben einer angespannten Finanzlage, nun auch die Herausforderungen gegenüber, die sich unmittelbar aus dem doppelten Abitur-Jahrgang ergeben (KMK, 2012; BMBF, 2013). Um den hieraus resultierenden Anforderungen besser zu entsprechen, liegt es nahe, sich intensiv mit digital gestützten Lehr-/Lernkonzepten zu befassen. Hierzu zählen z.B. auch digitale Lehrmaterialien, die, unter besonderer Berücksichtigung mobiler Endgeräte (Bitkom, 2012), in Form von interaktiven Lernmodulen distribuiert werden. Im Rahmen der eStudy-Aktivitäten des Fachbereichs Medien der FH Düsseldorf wurde eine Autorenumgebung konzipiert, die eine hocheffiziente Entwicklung von HTML5-basierten Lernmodulen mit interessanten Zusatzfunktionen erlaubt, die in vielfältigen Lehr-/Lernszenarien zum Einsatz kommen können.
In dieser Arbeit wird ein allgemeingültiges Verfahren zur Tragfähigkeitsberechnung von hochübersetzenden Epizykloidengetrieben entwickelt. Epizykloidengetriebe sind spezielle Umlaufrädergetriebe mit epizykloidaler Triebstockverzahnung. Die Grundlage des Verfahrens bilden die Berechnungs- und Anwendungsnormen der DIN 3990. Neben der Herleitung des Rechengangs wird beispielhaft der Tragfähigkeitsnachweis für die Anwendung in einem urbanen Elektrofahrzeug ausgeführt. Das dabei betrachtete Epizykloidengetriebe hat eine Übersetzung von -34 bei einer maximalen Eingangsdrehzahl von 20.000 min-1 und einer zu übertragenden Leistung von 27 kW. Der Rechengang teilt sich auf in den Nachweis der Flankentragfähigkeit, der Zahnfußtragfähigkeit und der Fresstragfähigkeit. Das Vorgehen je Nachweis ist dabei vergleichbar: Es werden zunächst individuelle Faktoren berechnet, die anschließend in den rechnerischen Festigkeitsnachweis einfließen. Bei der Entwicklung des Rechenverfahrens wird auf eine Allgemeingültigkeit der Gleichungen geachtet. Damit wird die erstellte Auslegungsgrundlage auch für ein breites Einsatzspektrum außerhalb der Elektromobilität nutzbar. Für zukünftige Untersuchungen zu Aspekten der Dimensionierung und Anwendung der Epizykloidengetriebe werden Hinweise und Ansätze basierend auf den erlangten Erkenntnissen bereitgestellt.
Aufgrund des § 2 Abs. 4 des Gesetzes über die Hochschulen des Landes Nordrhein-Westfalen (Hochschulgesetz - HG) in der Fassung des Hochschulfreiheitsgesetzes vom 1. Januar 2007 (Hochschulfreiheitsgesetz - HFG) (GV. NRW S. 474) und des § 5 Abs. 1 der Grundordnung für die Fachhochschule Düsseldorf vom 12. Juli 2007 (veröffentlicht im Ver-kündungsblatt der Hochschule am 12. Juli 2007) hat das Präsidium die folgende Geschäftsordnung (GeschO) am 02. Dezember 2013 beschlossen:
Aufgrund des § 2 Absatz 4 und des § 64 Absatz 1 des Gesetzes über die Hochschulen des Landes Nordrhein-Westfalen (Hochschulgesetz HG) vom 31. Oktober 2006 (GV.NRW. S. 474) hat die Fachhochschule Düsseldorf die folgende Ordnung als Satzung erlassen. Diese Ordnung gilt nur in Verbindung mit den studiengangsspezifischen Bestimmungen des Studiengangs: