Plasmodium falciparum is a protozoan parasite responsible for causing the most severe form of malaria in humans. This species is responsible for over 90% of malaria mortalities which occur predominantly in Africa. An increase in drug resistant parasites in recent years is threatening the progress made against malaria and thus new antimalarial drugs and vaccines are needed to combat this disease. During the intraerythrocytic phase, merozoites egress from mature schizonts to invade new uninfected erythrocytes. Glycophosphatidylinositol (GPI) -anchored proteins cover most of the exterior surface of the merozoite prior to invasion, while other GPI-anchored proteins are released onto the merozoite surface through apical organelle secretions. These proteins are involved in interactions with erythrocytes and are thought to be vital to erythrocyte invasion. GPI-anchored proteins have also been implicated as a cause of pathogenic symptoms and activation of immune components. These proteins are then released or cleaved to enable merozoite entry into the erythrocyte. Several enzymes are thought to be involved in their cleavage including the serine proteases subtilisin-like proteases (SUB) 1 and 2, and phosphatidylinositol-phospholipase C (PIPLC); GPI-anchored proteins are also generally sensitive to phospholipase A2 (PLA2). Cleaved proteins are released into the host blood system, while uncleaved proteins are carried into the erythrocyte during invasion. Merozoites have a limited period in which they retain invasive capacity. A previous lack of available techniques that are specifically adapted to merozoite analysis has resulted in an incomplete understanding of invasion and GPI-anchored protein involvement in invasion. This study aimed to determine how GPI-anchored proteins on the merozoite surface are altered in the invasive phase, and explore the possibility of using merozoite GPI-anchored proteins as potential drug targets to block erythrocyte invasion. Optimised methods of in vitro parasite culturing which produce highly synchronised merozoites was essential to this study. Parasite culturing techniques were optimised by utilising low haematocrit cultures with frequent culture splitting and optimised synchronisation. The “Malarwheel” is a tool that was developed for this research to provide a means for scheduling sorbitol treatments and MACs isolations. This tool and optimised culturing methods enabled large volumes of highly synchronised invasive merozoites to be harvested. Four compounds (vanadate, edelfosine, dioctyl sodium sulfosuccinate (DSS), and gentamicin) suspected to interfere with GPIanchored cleavage or processes were screened on intraerythrocytic stages and merozoites. Antimalarial and anti-invasive properties of these compounds were screened by modified malaria SYBR Green I-based fluorescence (MSF) assay and merozoite invasion assays (MIA) respectively. DSS and gentamicin showed limited potential as antimalarials or as anti-invasive agents. Vanadate and edelfosine both showed antimalarial and anti-invasive activity, while edelfosine was the most potent anti-invasive agent at physiological concentrations. The merozoite GPI-anchored proteome was analysed by sodium dodecyl sulphatepolyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) followed by complete gel lane analyses conducted by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) on soluble and pelleted merozoite proteins in samples from either invasive or non-invasive merozoites. Thirteen known or predicted GPI-anchored proteins were identified in samples. Several changes were identified in merozoite GPI-anchored proteins between the invasive phase and after its completion, and minor differences were observed following treatment with edelfosine. Edelfosine showed partial inhibition of erythrocyte invasion, however, the primary cause of inhibition cannot be directly related to interferences with GPI-anchored proteins. These results suggest that GPIanchored proteins are controlled by various complex processes, and are cleaved or processed by diverse mechanisms during the invasive phase. These mechanisms may be controlled by multiple signals which effect proteins or groups of proteins in specific ways. These signals may be influenced by “checkpoints” during invasion processes including the time period after egress from schizonts, and possibly the recognition of erythrocyte targets. These methods and results provide a foundation for future research to enable culturing of P. falciparum parasites specifically for merozoite research, and to identify merozoite proteins active during the invasive phase. These results confirm and challenge previous ideas reported in literature on the GPI-anchored processes of merozoites and further characterise less studied GPIanchored proteins. The results suggest that the processes controlling GPI-anchored proteins may be more complex than previously thought. These results form a basis to further identify and characterise GPI-anchored proteins in the aim to develop antimalarial medications and vaccines that target merozoites and their GPI-anchored processes. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2017. / Pharmacology / MSc / Unrestricted

Ein Bericht aus der Nationalbibliothek kann nicht anders als mit großen Zahlen zu operieren. Dr. Lösse berichtet über Arbeiten in der Deutschen Nationalbibliothek unter den Stichworten intern, national und international. Intern: Im Jahr 2008 wurden 80 000 Titel mit DDC klassifiziert. Der Web-Service für DDC "MELVIL" wird aktualisiert. Bis zum Erscheinen der 23. Ausgabe der DDC im Jahr 2010 sind über 10 000 Klassen zu bearbeiten. Neues von DDC national: Im Projekt Criss Cross werden Sachschlagwörter mit DDC Notationen verknüpft; von 150 000 SSW sind 65 000 SSW fertig gestellt, MELVIL wird mit diesen Sachschlagwörtern angereichert und die Notationsrecherche wird damit verbessert. Im übrigen beteiligte sich die DNB an einem – nationalen – Automatisierungstest. Zur automatischen Vergabe von DDC-Notationen zu Titelsätzen lieferte Dr. Ulrike Reiner, Göttingen, eine Programmierung (über die sie bei den Jahrestagungen 2007 und 2008 berichtet hat: <a href="http://archiv.tu-chemnitz.de/pub/2007/0139">http://archiv.tu-chemnitz.de/pub/2007/0139</a> <a href="http://archiv.tu-chemnitz.de/pub/2008/0150">http://archiv.tu-chemnitz.de/pub/2008/0150</a> Die Testanordnung umfaßte jeweils ca. 100 Titel aus den zehn Hauptklassen von DDC. Die Verknüpfungsergebnisse wurden bewertet. Ein erneuter Testlauf ist im Jahr 2009 wieder geplant. In der DNB gibt es Möglichkeiten zur DDC-Fortbildung! Ansprechpartner ist Dr. Bee, Frankfurt/ Main: G.Bee@d-nb.de. Anlässlich des Gedenksymposiums für Frau Magda Heiner-Freiling am 10.4.08 erschien die Gedenkschrift "New Perspectives on Subject Indexing and Classification" mit 34 Beiträgen. Gegen eine Schutzgebühr von 10 Euro kann die Gedenkschrift unter der Adresse a.cremer@d-nb.de bestellt werden. Die Weiterentwicklung von MACS (Multilingual access to subjects) erfolgt unter Leitung und in Zusammenarbeit mit der Schweizerischen Nationalbibliothek unter dem Dach von CENL mit Beteiligung der Französischen, Britischen und Deutschen Nationalbibliothek(en). Ziel ist die Herstellung einer Verbindung zwischen den Sachschlagwörtern der drei Schlagwortnormdateien Rameau, Library of Congress Subject Headings (LCSH) und Schlagwortnormdatei (SWD) zur sachlichen Suche im deutsch-, englisch- und französischsprachigen Raum. Stand: 65 700 Double RAMEAU-LCSH; 20 000 Tripple RAMEAU-LCSH-SWD; im Jahr 2009 ist verstärkte Einbindung der SWD geplant.

1. GND 2. RDA 3. CrissCross 4. MACS 5. Petrus

Als Kapazitation bezeichnet man den im weiblichen Reproduktionstrakt stattfindenden Reifungsschritt, der Spermien das volle Fertilisierungspotential verleiht. Die molekularbiologischen Grundlagen dieses für eine erfolgreiche natürliche oder auch artifizielle Befruchtung essenziellen Prozesses sind bis heute nur unvollständig verstanden. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden die mit der Kapazitation einhergehenden funktionellen und strukturellen spermalen Veränderungen untersucht. Die kapazitative Stimulation führte zu einer gesteigerten Motilität bis hin zur Hyperaktivierung, zu einer vermehrt induzierten Akrosomenreaktion und zu einer deutlich reduzierten Apoptoseaktivität. Anhand von Inhibitionsexperimenten wurde die Rolle der potentiellen Signaltransduktoren Caspase-1, Calpain und Calmodulin analysiert. Dabei wies die Calmodulinantagonisierung auf eine ausgeprägte Calciumabhängigkeit aller untersuchten kapazitationsassoziierten Prozesse hin. Die Hemmung von Caspase-1 und Calpain führte zu einer Beeinträchtigung der Motilität und der Akrosomenreaktion ohne das Ausmaß der Apoptoseinduktion zu beeinflussen. Die vorstehend genannten Erkenntnisse wurden zur Evaluation verschiedener Ejakulataufbereitungsprotokolle genutzt. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Kombination des modernen Verfahrens der immunomagnetische Zellseparation mit der etablierten Methode der Dichtegradientenzentrifugation dem einfachen Standard in Bezug auf die Anreicherung hochmotiler Spermien mit minimaler Apoptoseaktivität aus frischen wie auch aus kryokonservierten Ejakulaten deutlich überlegen war. Bedeutsam im Hinblick auf eine mögliche pratische Anwendung der immunomagnetischen Zellseparation erscheint der Befund, dass die durch das kombinierte Anreicherungsverfahren erhaltene Spermatozoensubpopulation im Hamsteroozytenpenetrationstest ein signifikant höheres Fertilisierungspotential zeigte.

Als Kapazitation bezeichnet man den im weiblichen Reproduktionstrakt stattfindenden Reifungsschritt, der Spermien das volle Fertilisierungspotential verleiht. Die molekularbiologischen Grundlagen dieses für eine erfolgreiche natürliche oder auch artifizielle Befruchtung essenziellen Prozesses sind bis heute nur unvollständig verstanden. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden die mit der Kapazitation einhergehenden funktionellen und strukturellen spermalen Veränderungen untersucht. Die kapazitative Stimulation führte zu einer gesteigerten Motilität bis hin zur Hyperaktivierung, zu einer vermehrt induzierten Akrosomenreaktion und zu einer deutlich reduzierten Apoptoseaktivität. Anhand von Inhibitionsexperimenten wurde die Rolle der potentiellen Signaltransduktoren Caspase-1, Calpain und Calmodulin analysiert. Dabei wies die Calmodulinantagonisierung auf eine ausgeprägte Calciumabhängigkeit aller untersuchten kapazitationsassoziierten Prozesse hin. Die Hemmung von Caspase-1 und Calpain führte zu einer Beeinträchtigung der Motilität und der Akrosomenreaktion ohne das Ausmaß der Apoptoseinduktion zu beeinflussen. Die vorstehend genannten Erkenntnisse wurden zur Evaluation verschiedener Ejakulataufbereitungsprotokolle genutzt. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Kombination des modernen Verfahrens der immunomagnetische Zellseparation mit der etablierten Methode der Dichtegradientenzentrifugation dem einfachen Standard in Bezug auf die Anreicherung hochmotiler Spermien mit minimaler Apoptoseaktivität aus frischen wie auch aus kryokonservierten Ejakulaten deutlich überlegen war. Bedeutsam im Hinblick auf eine mögliche pratische Anwendung der immunomagnetischen Zellseparation erscheint der Befund, dass die durch das kombinierte Anreicherungsverfahren erhaltene Spermatozoensubpopulation im Hamsteroozytenpenetrationstest ein signifikant höheres Fertilisierungspotential zeigte.

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Multipotent mesenchymal stem cells (MSCs), found in many adult tissues, may be useful for regenerative medicine applications. Their identification and purification have been difficult due to their low frequency and lack of unambiguous markers. Using a magnetic micro-beads negative selection technique to remove contaminating hematopoietic cells from mouse bone marrow stromal cells (BMSCs), our lab recently isolated a highly purified osteoprogenitor (HipOp) population that was also enriched for other mesenchymal precursors, including MSCs (Itoh and Aubin, 2009). To further enhance enrichment, we positively selected BMSCs and HipOps for CD73, a putative MSC marker, which resulted in no significant additional enrichment for osteoprogenitors when the population was tested in vitro. However, we also found that HipOps were enriched in vascular endothelial cells, and that removing these cells by further negative selection with CD31/PECAM resulted in a CD31(-) HipOp population with higher osteogenic capacity than HipOps in vitro and in vivo.

Multipotent mesenchymal stem cells (MSCs), found in many adult tissues, may be useful for regenerative medicine applications. Their identification and purification have been difficult due to their low frequency and lack of unambiguous markers. Using a magnetic micro-beads negative selection technique to remove contaminating hematopoietic cells from mouse bone marrow stromal cells (BMSCs), our lab recently isolated a highly purified osteoprogenitor (HipOp) population that was also enriched for other mesenchymal precursors, including MSCs (Itoh and Aubin, 2009). To further enhance enrichment, we positively selected BMSCs and HipOps for CD73, a putative MSC marker, which resulted in no significant additional enrichment for osteoprogenitors when the population was tested in vitro. However, we also found that HipOps were enriched in vascular endothelial cells, and that removing these cells by further negative selection with CD31/PECAM resulted in a CD31(-) HipOp population with higher osteogenic capacity than HipOps in vitro and in vivo.