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Projektové financovanie v oblasti obnovitelných zdrojov energie / Project finance renewable energy sources

Minarič, Matúš January 2010 (has links)
Definition of project financing on real project of renewable energy source.
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Ekonomická návratnost domů chráněných zemí a jejich vliv na životní prostředí / Economic return earth-sheltered houses and their influence on environment

Spoustová, Michaela January 2010 (has links)
The subject of this work is comparing economic return and influence on environment by earth-sheltered house and classic house. Attention will be concentrated on construction process these houses from the beginning to approval of construction, the advantages and disadvantages resulting from the construction, which will be compared with neighboring states, especially with Germany and Austria. The work first briefly describes earth-sheltered houses, their history and use renewable energy sources, then focuses on comparing the two types of houses. The main objective of this work is to confirm the hypothesis about the benefits of building earth-sheltered houses, despite high initial costs and increased interest in population of these houses in recent years. To calculate the repayment time will be apply cost -- benefit analysis and questionnaire survey. At the conclusion work summarizes the results obtained and confirm of reject the hypothesis examined.
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Projekt výstavby fotovoltaickej elektrárne / Project of the construction photovoltaic power plant

Mačugová, Radana January 2010 (has links)
The objective of this thesis is to analyze and evaluate the profitability of photovoltaic power plant construction project. The introductory part deals with general characteristics of solar energy and its utilization, with the Slovakian and the European legislation in connection with use of renewable energy resources. The practical part deals with solar energy from the perspective of private firm. One particular company is considering about the implementation of photovoltaic power plant. This section begins with the presentation of the private company and evaluation of its preconditions for this planned construction. The thesis also describes planned implementation of the project, namely its preparation, possibilities of obtaining funds, necessary communication with the public agencies, selection of technology and the construction itself. At the end is project evaluated from the point of profitability by selected indicators.
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Energetická stabilita Evropské unie / Energy stability of the European union

Rothkögel, Václav January 2010 (has links)
This paper focuses on problems of energy sector in the European union. Primary goal is the analysis of the EU position from the perspective of the most significant indicators, consumption, reserves, production, trade, etc. and consequently defining the perspectives of energy policy developement, defining their targets and measures. The paper is divided into four main parts. The first part is dedicated to the teoretical and historical insight of the phenomenon of consumption growth, with a focus on the relationship of GDP and energy consumption. Second part is dedicated to analysis of energy consumption in the world and in the EU, in numbers and the energy-fuel balance developement. Third part evaluates EU position by various primary resources and evaluates the importance and narrow points of their use in the EU area Last, the fourth part defines priority areas of european energy policy and evaluates the importance of the measures used to achieve goals
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Nízkoenergetické stavby ako zdroj úspory energie / Low-energy buildings as a source of energy savings

Smoleňová, Daniela January 2009 (has links)
The issue of low energy construction is currently actual and often discussed topic. The main reason is continuously increasing consumption and price of energy. Additionally, projections show this trend is not going to rapidly change in the upcoming years. The construction of buildings in low energy standard should become one of the most significant sources in energy savings in European Union for the upcoming period. Low energy constructions in contrast with standard constructions are distinguished not only because of low energy consumption and lower operating expenses but also for its favorable impact on the environment. The main purpose of this thesis will be the assessment of economical effectiveness of current low energy constructions and underline the importance of energy saving constructions by using LCA method as one of the possibilities in increasing the quality of environment.
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Le nucléaire iranien : une approche française / The iranian nuclear : a french approach

Rastbeen, Ali 12 December 2012 (has links)
C’est grâce à la France que l’Iran avait fait ses premiers pas dans la construction de centrales nucléaires puissantes. Mais depuis le début de la présidence de Nicolas Sarkozy, la politique de suivisme de ce dernier vis-à-vis des Etats-Unis l’a amené à se ranger derrière eux pour couper l’assistance nucléaire iranienne qui avait continué même pendant la Guerre Iran-Irak. Or aujourd’hui les grandes puissances, le monde arabe sunnite ainsi qu'Israël exploitent fort le sujet du nucléaire iranien, en prétextant avoir trop peur de l’Iran pour ne pas frapper : alors que tant d’autres pays ont ou auront tantôt des ogives nucléaires, seul l’Iran est désormais qualifié d’Etat voyou sollicitant spécifiquement des réactions brutales, et non même une politique exemplaire. Quelle serait alors la position de la France ? La presse française ne cesse de faire couler l’encre à ce sujet et recommander un interventionnisme français musclé. Mais alors, cela voudrait dire qu’une éventuelle bombe atomique iranienne ne constituerait pas seulement un casus belli macro-régional, mais bel et bien une raison objective d’initier une nouvelle guerre mondiale, ainsi maquillant en même temps des problèmes beaucoup plus véritables et contrariants qu’un Iran voulant évoluer dans son droit. Cependant depuis quelque temps, il ne s’agit plus de cibler l’Iran de critiques, mais de quand et comment frapper l’Etat voyou. Enfin, la négociation est la seule voie possible pour ne pas s’enfermer dans cette alternative où le choix ne serait plus qu’entre un Iran doté de la bombe ou un Iran bombardé en plongeant la région dans le chaos et visant des représailles inconcevables. / It’s thanks to France, that Iran could start building powerful nuclear power stations. But since the outset of Nicolas Sarkozy’s Presidency, the latter’s follow-America policy has cut a nuclear assistance to Iran that had continued even throughout the Iran-Iraq war. Today, the great powers, the Sunni Arab world and Israel are strongly exploiting the Iranian nuclear subject, and claim they are too afraid of Iran not to strike it: whereas so many other countries have or shall soon have nuclear warheads, only Iran is henceforth qualified as Rogue-State requiring specific brutal reactions and not even an exemplary policy. And what then would be France’s position? The French Press ceaselessly let their ink flow on the matter and recommend muscled French interventionism. But then, that would mean that an eventual Iranian atomic bomb would not only constitute a macro-regional casus belli but well and truly an objective reason for initiating a new world war, thus masking more real and complicated problems than an Iran that wishes to evolve rightfully. However, for some time now, the question is no longer to target Iran with criticism, but when and how to strike the Rogue-State, whereas ultimately negotiation is the only way not to lock oneself into this option in which the choice would only be between an Iran with the bomb or a bombarded Iran plunging the region into chaos and provoking inconceivable reprisals.
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Energie, territoire et Path dependence : enjeux spaciaux et territoriaux d'une déclinaison régionale de la transition énergétique en Provenc-Alpes-Côte d'Azur / Energy, territory and Path dependence : spatial and territorial challenges of a regional version of energy transition in Provence-Alpes-Côte d'Azur

Chabrol, Maximin 21 October 2016 (has links)
La transition énergétique est un projet de société qui impose un modèle énergétique durable marquant le passage d’une économie énergivore largement basée sur les ressources fossiles à une économie plus sobre en énergie et fondée sur un mix garantissant un niveau de performance économique au moins équivalent à celui d’aujourd’hui, l’économie bas-carbone. Alors que dans le passé, les transitions énergétiques étaient des processus intégrés à l’évolution générale des sociétés par les progrès techniques, la transition énergétique d’aujourd’hui est un processus nettement engagé à l’initiative des pouvoirs publics, particulièrement en Europe. Ce changement énergétique implique l’adaptation des territoires à des modes de fonctionnement moins énergivores et de développer des productions d’énergie renouvelable. Cette thèse répond à un double questionnement géographique. Quelles sont, pour l’organisation de l’espace et le fonctionnement des territoires, les implications de ce changement énergétique ? Quels sont les influences et rôles de l’organisation spatiale et des territoires sur le changement énergétique ? La transition énergétique est ici considérée comme un processus fondamentalement géographique qui implique la remise en cause des configurations spatiales actuelles de l’activité économique et sociale, et que l’on examine ainsi comment espace et territoire y répondent, s’y adaptent, la contraignent ou l’accélèrent. Cette thèse saisit plus précisément les enjeux d’une déclinaison régionale de la transition énergétique en révélant les contraintes spatiales et territoriales qui l’encadrent et la déterminent. En s’appuyant sur des travaux d’analyse spatiale et de traitement de données, les dimensions spatiale et territoriale du concept de Path dependence sont développées dans le cadre d’une analyse régionale en Provence-Alpes-Côte d’Azur. Trois domaines de la dimension spatiale de la transition énergétique comme élément relevant de la Path dependence sont abordés : l’influence des structures spatiales et la dépendance au lieu ou material lock-in, la territorialisation et le développement durable inégal ou territorial lock-in, et le poids des structures socio-spatiales héritées ou socio-spatial lock-in. La transition énergétique n’est pas seulement une question économique et politique et l’espace n’est pas seulement un facteur de différenciation spatiale de ce processus. L’espace des sociétés contient aussi des principes d’évolution qui engagent une logique de Path dependence. Toute la complexité de la transition énergétique réside alors dans la complexité spatiale et territoriale qui l’encadre et la détermine, celle de l’organisation des hommes dans l’espace. / The energy transition is a society project that imposes a sustainable energy model marking the shift from an energy economy based largely on fossil fuels to a more efficient economy based on an energy mix ensuring a level of economic performance at least equivalent to the actual situation today, the low-carbon economy. While in the past, energy transitions were integrated processes to the general evolution of societies by technological advances, today's energy transition is a process clearly committed to the initiative of the authorities, especially in Europe. This energy change involves the adaptation of territories to less energy-intensive modes and to develop renewable energy production. This thesis has a dual geographical questioning. Which, for the space organization and functioning of the territories, the implications of this energy change? What are the influences and roles of the spatial organization and territories on the energy change? The energy transition is here seen as a basically geographical process that involves the questioning of current spatial patterns of economic and social activity, and which can thus examine how space and territory meet it, adapt to it, forcing it or accelerating it. This thesis captures more precisely the issues of a regional version of the energy transition by revealing the spatial and territorial constraints that frame and determine. Building on the work of spatial analysis and data processing, spatial and territorial dimensions of the concept of Path dependence are developed as part of a regional analysis in Provence-Alpes-Côte d'Azur. Three areas of the spatial dimension of the energy transition as an element of Path dependence are studied: the influence of spatial structures and place dependence or material lock-in, territorialization and uneven sustainable development or territorial lock-in, and the weight of inherited socio-spatial structures or socio-spatial lock-in. The energy transition is not only an economic and political issue, and space is not only a spatial differentiation factor in this process. The geographical space also acquired its principles of evolution that involve logic of Path dependence. The complexity of the energy transition is in the spatial and territorial complexity that surrounds and determines the organization of humanity into space.
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Připravenost Nemocnice Strakonice, a.s. na výpadek kritické infrastruktury / The preparedness of Hospital Strakonice to critical infrastructure failure

VODVÁŘKA, Martin January 2019 (has links)
The failure of critical infrastructure is one of the most serious threats, especially in health care. Hospitals and health care facilities play an irreplaceable role, so it is essential to maintain the capacity and responsiveness of the health care facility as a whole during the blackout period. In energy, which is one of the areas of critical infrastructure, power outages can occur at any time, so the hospital should be unconditionally prepared for this crisis situation and the resulting impacts. The theoretical part defines the basic concepts in the health care system located in crisis preparedness and crisis planning, as well as necessary documentation and electrical regulations. The following chapter deals with the critical infrastructure from the perspective of national and international legislative documents and links to the means for its protection. The last part explains the principle of the electricity system of the Czech Republic and describes the production, transmission and distribution of electricity. The topic of Blackout outlines the issue of domestic and foreign cases. The practical part introduces the environment of the Hospital Strakonice, a.s., further describes the available alternative sources of electric energy and legislative standards of the company, on the principles of which it respects crisis preparedness. Three specific cases explain how critical infrastructure failures can be addressed, prevent unwanted situations, respond to problems promptly, and take remedial action. For elaboration of my diploma thesis I used basic scientific procedures which are observation, consultation, analysis and comparison. The aim of the thesis was to map the readiness of the health and non-health part of the hospital to the impact of the failure of critical infrastructure, which could be described as satisfactory. The findings will be forwarded to the Chairman of the Board of Directors and the Crisis Management Department of the Strakonice Hospital, a.s. to assess the possible consequences and effective preparedness for critical infrastructure failures. The results can be used as study material.
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Spezifische Markierungsverfahren von Rezeptoren mit kleinen Fluorophoren zur Analyse der Rezeptoraktivierung mittels FRET / Specific labelling techniques with small fluorophores for visualzing ligandselective conformations on receptors with FRET

Zürn, Alexander January 2009 (has links) (PDF)
Es gibt viele Hinweise, dass G-Protein-gekoppelte Rezeptoren bei ihrer Aktivierung durch einen Agonisten ligandenselektive Konformationen eingehen. Ein tatsächlichen Beleg hierfür konnte bisher in lebenden Zellen noch nicht erbracht werden. Zu diesem Zweck wurde in dieser Arbeit ein Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer (FRET)-basierter Ansatz gewählt, um ligandenselektive Konformationen in der dritten intrazellulären Schleife des α2a-adrenergen Rezeptors (α2a-AR) in lebenden Zellen darzustellen. Dazu wurden Rezeptorsensoren erstellt, welche jeweils ein CFP am Ende des C-Terminus trugen und in der dritten intrazellulären Schleife an verschiedenen Stellen mit einem Tetracysteinmotiv versehen wurden. Drei Konstrukte wurden verglichen, die das Tetracysteinmotiv N-terminal in der Nähe der Transmembrandomäne V (I3-N), in der Mitte der dritten intrazellulären Schleife (I3-M) beziehungsweise C-terminal in der Nähe der Transmembrandomäne VI (I3-C) trugen. Die drei Rezeptorsensoren unterschieden sich hinsichtlich ihrer Ligandenbindung sowie ihrer G-Proteinaktivierung nicht vom Wildtyp α2a-AR. Durch das Tetracysteinmotiv ist es möglich, den Rezeptor spezifisch mit dem niedermolekularen Fluorophor FlAsH (fluorescein arsenical hairpin binder) zu markieren, welcher als Akzeptor für den Donor CFP in FRET-Experimenten dient. Die Änderung des FRET-Signals zwischen den beiden Fluorophoren, das durch den vollen Agonist Norepinephrin ausgelöst wurde, war bei allen drei Rezeptorsensoren vergleichbar. Der starke partielle Agonist Clonidin war ebenfalls in der Lage, in allen drei Konstrukten ein ähnliches FRET-Signal hervorzurufen. Dagegen zeigte der partielle Agonist Dopamin an dem Konstrukt I3-N ein signifikant schwächeres Signal, als an I3-C. Die schwachen partiellen Agonisten Octopamin und Norphenephrin konnten an den Konstrukten I3-N und I3-M keine Änderung des FRET-Signals bewirken, wobei an I3-C eine deutliche Signaländerung detektiert wurde. Dies legt nahe, dass die Transmembrandomäne V bei der Aktivierung des Rezeptors eine kleinere Bewegung eingeht als die Transmembrandomäne VI, und bestätigt damit ein auf Röntgenstrukturanlysen basierendes Modell der Rezeptorbewegung. Außerdem wurden die Aktivierungskinetiken für die Agonisten Norepinephrin und Dopamin verglichen. Hierbei konnte gezeigt werden, dass die durch Norepinephrin ausgelöste Bewegung an allen beobachteten Punkten gleich schnell war. Im Gegensatz dazu aktivierte Dopamin I3-C und I3-M ca. 1,5-mal langsamer, als Norepinephrin. Für das I3-N Konstrukt wurde sogar eine 3-mal langsamere Aktivierung gemessen. Diese Daten zeigen, dass unterschiedliche Agonisten in der dritten intrazellulären Schleife spezifische Konformationen auslösen können. Die Untersuchungen zur Rezeptorbewegung im ersten Teil dieser Arbeit wurde mit dem kleinen Fluorophor FlAsH in Kombination mit einer großen GFP-Variante durchgeführt. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde eine Methode entwickelt, bei der es möglich ist Proteine spezifisch mit beiden kleinen Fluorophoren FlAsH und ReAsH in einer lebenden Zelle zu markieren. Hierfür wurden zwei Tetracysteinmotive, CCPGCC und FLNCCPGCCMEP, gewählt, an die beide kleine Fluorophore kovalent binden. Durch Verdrängungsexperimente mit BAL konnte gezeigt werden, dass FlAsH für beide Motive eine dreifach höhere Affinität besitzt, als ReAsH. Dabei besitzt das FLNCCPGCCMEP-Motiv jedoch eine dreifach höhere Affinität zu dem jeweiligen Fluorophor besitzt als CCPGCC. Durch Ausnutzung dieser Affinitätsunterschiede konnte ein Protokoll entwickelt werden, mit dem es möglich ist, beide Motive in einer Zelle zu markieren. Dabei werden zunächst beide Motive mit ReAsH markiert. Durch anschließendes Waschen mit einer geeigneten Konzentration von BAL wird das ReAsH ausschließlich von der CCPGCC-Sequenz verdrängt, wohingegen die FLNCCPGCCMEP-Sequenz mit ReAsH markiert bleibt. Die nun unbesetzte CCPGCC-Sequenz kann dann anschließend mit FlAsH markiert werden, ohne dabei die Bindung des ReAsH an die FLNCCPGCCMEP-Sequenz zu beeinflussen. Um die Funktionalität dieses Protokolls zu überprüfen, sollten zwei verschiedene Proteine mit unterschiedlicher subzellulärer Lokalisation in einer lebenden Zelle spezifisch mit jeweils einem kleinen Fluorophor markiert werden. Hierzu wurden ein PTH-Rezeptor, in dem im C-Terminus die FLNCCPGCCMEP-Sequenz eingebracht wurde, mit ReAsH und ein β-Arrestin-2, dem die CCPGCC-Sequenz eingebracht wurde, in Zellen co-exprimiert und gemäß dem Protokoll mit FlAsH und ReAsH markiert. Beide Proteine konnten spezifisch markiert werden, wobei der mit ReAsH markierte PTH-Rezeptor eine deutliche Lokalisation in der Zellmembran zeigte. Durch sequentielle Exzitation konnte in der gleichen Zelle das zytosolisch lokalisierte, mit FlAsH markierte β-Arrestin-2 detektiert werden. Wurden die so markierten Zellen mir 1 µM PTH stimuliert, wurde das FlAsH-markierte β-Arrestin-2 an die Zellmembran rekrutiert. Somit konnte durch die Entwicklung dieses Protokolls eine duale spezifische Markierung von Proteinen mit zwei kleinen Fluorophoren zu innerhalb einer Zelle erreicht werden. / Several lines of evidence suggest that G-protein-coupled receptors can adopt different active conformations, but their direct demonstration in intact cells is still missing. Using a fluorescence resonance energy transfer (FRET)-based approach we studied conformational changes in 2A-adrenergic receptors (2A-AR) in intact cells. The receptors were C-terminally labeled with cyan fluorescent protein (CFP) and with fluorescein arsenical hairpin binder (FlAsH) bound at a tetracysteine-motif at different sites in the third intracellular loop: N-terminally close to transmembrane domain V (I3-N), in the middle of the loop (I3-M), or C-terminally close to transmembrane domain VI (I3-C). All constructs retained normal ligand binding and signaling properties compared to the wildtype-2A-AR. Changes in FRET between the labels were determined in intact cells in response to different agonists. The full agonist norepinephrine evoked similar FRET-changes for all three constructs. The strong partial agonist clonidine induced partial FRET-changes for all constructs. The partial agonist dopamine envoked a significantly weaker FRET-signal in I3-N than in I3-C. However, the weak partial agonists octopamine and norphenephrine only induced detectable changes in the construct I3-C, but no change in I3-M and I3-N. This agrees with X-ray receptor structures indicating larger agonist-induced movements at the cytoplasmic ends of transmembrane domain VI than V and suggests that partial agonism is linked to distinct conformational changes within a G-protein-coupled receptor. The kinetics of the receptor activation was compared between dopamine and norepinephrine. The kinetics for norepinephrine were similar for all three constructs. Dopamine-induced FRET-signals were ≈1.5-fold slower than those for norepinephrine in I3-C and I3-M, but >3-fold slower in I3-N. Our data indicate that the different ligands induced conformational changes in the receptor that were sensed differently in different positions of the third intracellular loop. Specific labeling of proteins in living cells with two different molecular probes would be an important further development for multiparameter imaging of cellular functions. Here we report a strategy to selectively label two different proteins in living cells with two different fluorophores, FlAsH and ReAsH. Recently improved tetracysteine binding motifs have been described to selectively bind FlAsH or ReAsH. We compared the six amino acid motif CCPGCC and the twelve amino acid motif FLNCCPGCCMEP with respect to their affinity for FlAsH and ReAsH. For both fluorophores, we observed a 3-fold higher affinity for the FLNCCPGCCMEP motif compared to CCPGCC, when washed off with BAL (british anit lewisite; 2,3-Dimercaptopropanol). For both target sequences, FlAsH showed more stable interactions than ReAsH. Based on these observations, we developed a protocol to demonstrate selective labeling of different proteins in the same cell. We used two target proteins that are localized in different cellular compartments. As model proteins we chose a plasmamembrane localized G protein-coupled receptor for PTH (PTH-receptor) which was C-terminally modified with the FLNCCPGCCMEP motif for labeling with ReAsH, and the cytosolic -arrestin-2 protein which was C-terminally modified with the CCPGCC motif for labeling with FlAsH. Both proteins were specifically labelled with the respective Fluorophores and -arrestin-2 will translocate to the plasmamembrane upon agonist stimulation of the PTH receptor. Taken together our data demonstrate that FlAsH and ReAsH can be used for orthogonal labeling to different binding motifs fused to different target proteins in living cells.
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Development and application of fluorescent cAMP und cGMP biosensors / Entwicklung und Anwendung fluoreszierender Biosensoren für cAMP und cGMP

Nikolaev, Viacheslav January 2005 (has links) (PDF)
The cyclic nucleotides cAMP and cGMP are two ubiquitous important second messengers, which regulate diverse physiological responses from vision and memory to blood pressure and thrombus formation. They act in cells via cAMP- and cGMP-dependent protein kinases (PKA and GK), cyclic nucleotide-gated channels and Epac. Although the concept of cyclic nucleotide signalling is well developed based on classical biochemical studies, these techniques have not allowed to analyze cAMP and cGMP in live cells with high temporal and spatial resolution. In the present study fluorescence resonance energy transfer was used to develop a technique for visualization of cAMP and cGMP in live cells and in vitro by means of fluorescent biosensors. Ligand-induced conformational change in a single nucleotide-binding domain flanked with green fluorescent protein mutants was used for dynamic, highly sensitive measurements of cAMP and cGMP. Such biosensors retained binding properties and chemical specificity of unmodified domains, allowing to image cyclic nucleotides in a physiologically relevant range of concentrations. To develop cAMP-sensors, binding domains of PKA, Epac and cAMP-gated HCN-channel were used. cGMP-sensors were based on single domains of GK and phosphodiesterases (PDEs). Sensors based on Epac were used to analyze spatio-temporal dynamics of cAMP in neurons and macrophages, demonstrating that cAMP-gradients travel with a high speed (~ 40 μm/s) throughout the entire cytosol. To understand the mechanisms of cAMP-compartmentation, kinetics properties of phosphodi-esterase (PDE2) were, next, analyzed in aldosterone producing cells. PDE2 is able to rapidly hydrolyze extensive amounts of cAMP, so that the speed of cAMP-hydrolysis is much faster than that of its synthesis, which might serve as a basis of compartmentation. cAMP-sensors were also used to develop a clinically relevant diagnostic method for reliable detection of β1-adrenergic receptor autoantibodies in cardiac myopathy patients, which has allowed to significantly increase the sensitivity of previously developed diagnostic approaches. Conformational change in a single binding domain of GK and PDE was, next, used to create novel fluorescent biosensors for cGMP. These sensors demonstrated high spatio-temporal resolution and were applied to analyze rapid dynamics of cGMP production by soluble and particulate guanylyl cyclases as well as to image cGMP in mesangial cells. In summary, highly sensitive biosensors for cAMP and cGMP based on single cyclic nucleotide-binding domains have been developed and used in various biological and clinically relevant applications. / Die zyklischen Nukleotide cAMP and cGMP sind zwei ubiquitäre Botenstoffe, die verschiedene physiologische Prozesse regulieren, vom Sehen und Gedächtnis bis zu Blutdruck und Thrombusbildung. Sie wirken über cAMP- und cGMP-abhängige Kinasen (PKA und GK), Kanäle und Epac. Obgleich die Funktionen von zyklischen Nukleotiden in klassischen biochemischen Studien gut untersucht sind, ermöglichen diese Methoden nicht, cAMP und cGMP in lebenden Zellen mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung zu analysieren. In dieser Arbeit wurde Fluoreszenzresonanzenergietransfer benutzt, um eine Technik für die Visualisierung von cAMP and cGMP in lebenden Zellen und in vitro zu entwickeln. Ligand-induzierte Konformationsänderung in einer einzelnen, mit Grünfluoreszenzproteinmutanten fusionierten Bindungsdomäne diente als Grundlage für Biosensoren, die dynamische, hochsensitive Messungen von cAMP und cGMP ermöglichen. Bei solchen Sensoren wurden die chemischen und Bindungseigenschaften von unmodifizierten Domänen aufrechterhalten, was die cAMP- und cGMP-Messungen im physiologischen Konzentrationsbereich in lebenden Zellen ermöglicht. Für die Entwicklung der cAMP-Sensoren wurden die Domänen von PKA, Epac und von einem cAMP- gesteuerten HCN-Kanal benutzt. cGMP-Sensoren beruhen sich auf den Bindungsdomänen von GK und Phosphodiesterasen (PDEs). Mit Hilfe der auf Epac-basierten Sensoren wurde die cAMP-Dynamik in Neuronen und Makrophagen zeitlich und räumlich aufgelöst. In diesen Zellen diffundiert cAMP mit hoher Geschwindigkeit (~ 40 μm/s) frei durch das ganze Zytosol. Um die Mechanismen der cAMP-Kompartimentierung besser zu verstehen, wurden die kinetischen Eigenschaften der PDE2 in aldosteronproduzierenden Zellen analysiert. PDE2 ist imstande, große Mengen von cAMP äußerst schnell zu hydrolisieren, so dass die Geschwindigkeit der cAMP-Hydrolyse viel höher ist als von cAMP-Synthese, was eine Grundlage der cAMP-Kompartimentierung sein könnte. cAMP-Sensoren wurden auch benutzt, um eine klinisch relevante diagnostische Methode zu entwickeln, die Autoantikörper gegen β1-adrenergen Rezeptoren bei Herzinsuffizienzpatienten zuverlässig nachweist. Diese Methode hat ermöglicht, die Sensitivität der früher entwickelten Techniken zu verbessern. Konformationsänderung in einzelnen Bindungsdomänen von GK und PDE wurde als nächstes benutzt, um ein Reihe neuer fluoreszierender Biosensoren für cGMP zu entwickeln. Diese Sensoren zeigten hohe räumliche und zeitliche Auslösung und wurden zur Analyse schneller Dynamik von cGMP-Synthese und für cGMP-Imaging in Mesangialzellen angewandt. Zusammenfassend wurden hochsensitive Biosensoren für cAMP und cGMP auf Grund einzelner, mit Grünfluoreszenzproteinmutanten fusionierter Bindungs-domäne entwickelt und in verschiedenen biologischen und klinisch relevanten Applikationen eingesetzt.

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