Die Muscle-RING-finger (MuRF) Proteine sind E3-Ubiquitin-Ligasen, die im Muskelgewebe den Ubiquitin-Proteasom-System abhängigen Abbau von Proteinen vermitteln. MuRF1 wird in der Muskelatrophie verstärkt synthetisiert, was zu einem gesteigerten Proteinabbau und damit zum Verlust von Muskelmasse führt. Zudem sind Mäuse, denen MuRF1 fehlt vor Muskelatrophie geschützt. E3-Ubiquitin-Ligasen fungieren oftmals in Multiproteinkomplexen. Dies wurde für MuRF-Proteine bisher nicht gezeigt. Aufgrund dessen sollten neue MuRF-Multiproteinkomplex assoziierte Faktoren mittels Hefe-Zwei-Hybrid-System und SILAC AP-MS identifiziert und deren Einfluss auf die MuRF-Funktion charakterisiert werden. Es wurden sowohl neue als auch publizierte MuRF-Interaktionspartner (Iap) gefunden. Von den neu entdeckten MuRF-Iap wurde der Fokus auf WDR42A gelegt, da das Protein mit beiden Methoden identifiziert wurde und zudem funktionell hoch interessant ist. WDR42A homologe Proteine bilden zirkuläre β-Propeller Strukturen die Multiproteinkomplexe koordinieren. Die Interaktion zwischen MuRF-Proteinen und WDR42A wurde mittels Ko-IP Experimenten und Kolokalisationsstudien bestätigt. Cycloheximid-Abbau-Experimente deuten darauf hin, dass WDR42A kein MuRF1 Substrat-Protein ist. Da die MuRF-Proteine spezifisch im Muskel hergestellt werden, sollte überprüft werden ob WDR42A ebenfalls im Muskelgewebe synthetisiert wird. Es wurde gezeigt, dass WDR42A ubiquitär sowie im Muskelgewebe und in immortalisierten Muskelzellen hergestellt wird. Analog zu MuRF1 wird WDR42A in der Denervations-induzierten Skelettmuskelatrophie und der Muskelentwicklung verstärkt synthetisiert. Die Herunterregulation von WDR42A mittels siRNA in C2C12 Myotuben schützte diese Zellen vor dem Auftreten von Atrophie. Diese Ergebnisse zeigen, dass WDR42A wie MuRF1 an der Entstehung von Muskelatrophie beteiligt ist. Aufgrund der WDR42A Domänenstruktur wird vermutet, dass WDR42A als Scaffolding-Protein MuRF1-Multiproteinkomplexe reguliert. / The muscle-RING-finger (MuRF) proteins are E3 ubiquitin ligases which coordinate the ubiquitin-proteasome system dependent protein degradation in muscle tissue. MuRF1 is up-regulated under muscle atrophy conditions. This leads to enhanced proteolysis and thereby to loss of muscle mass and strength. Furthermore are MuRF1 knockout mice resistant to muscle atrophy. E3 ubiquitin ligases often operate in multi-protein complexes. This has not been shown for MuRF proteins. Therefore we used yeast-two-hybrid and SILAC-AP-MS to identify and subsequently characterize new MuRF multi-protein complex associated proteins. We found new and also published MuRF interaction partners (Iap) with both methods. Amongst the new Iap, we focused on WDR42A, because it was found with both techniques and his interesting functional potential. WDR42A exhibits seven consecutive arranged WD40-repeat domains. This domain arrangement leads in homologues proteins to the formation of seven-bladed β-propeller structures, which act as protein interaction platforms that coordinate multi-protein complexes. The protein interaction between the MuRFs and WDR42A was confirmed with Co-IP and co-localization experiments. Cycloheximide decay experiments indicated that WDR42A is not a MuRF1 substrate protein. The MuRF proteins are muscle specific, therefore we tested if WDR42A is also synthetized in muscle tissue. We could show that WDR42A is ubiquitously, but also in muscle tissue as well as in immortalized muscle cells produced. WDR42A is similar to MuRF1 up-regulated under denervation-induced skeletal muscle atrophy as well as in muscle development. Furthermore are C2C12 myotubes resistant to muscle atrophy after siRNA down-regulation of WDR42A. These results demonstrate that WDR42A is like MuRF1 important for the development of muscle atrophy. Due to the domain structure of WDR42A, we hypothesize that WDR42A regulates MuRF1 multi protein complexes as scaffolding protein.

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Aims Protein Phosphatase Inhibitor 1 (I-1) functions as an amplifier of the β-adrenergic cascade in cardiomyocytes. Once activated via PKA, I-1 specifically blocks PP-1-mediated dephosphorylation of phospholamban and the ryanodine receptor-1. In heart failure I-1 activity as well as its expression is significantly reduced. It is still unclear whether this adaptation is protective or detrimental. This work aims at examining the impact of I-1 depletion on the course of pressure-induced heart failure, more precisely on acute and long-term mortality, on cardiac morphology and function and on expression levels of hypertrophy markers. Results may help evaluating the benefit of putative I-1 inhibiting substances in the therapy of heart failure. Methods and Results 25 I-1KO and 28 WT mice (C57Bl/6J, age- and sex-matched) underwent transverse aortic constriction (TAC). Cardiac function was assessed via transthoracic echocardiography prior to the intervention and weekly afterwards. Additionally, mice were exposed to β-adrenergic stimulation by injection of dobutamine once prior to TAC and two times afterwards, each controlled by echocardiography. For male mice acute survival was significantly increased in WT compared to I-1KO, whereas the mortality of surviving animals did not differ during the investigation period. For female mice no difference was seen in acute mortality after TAC, but during heart failure progression I-1KO revealed a significantly better survival. Prior to TAC contractility in I-1KO after application of dobutamine was significantly lower than in WT. This effect was mainly induced by female mice. Overall female mice of both WT and I-1KO showed smaller increases in heart rate (HR) and stroke volume (SV) when stimulated. In contrast, following TAC neither line- nor sex-dependent differences were found according to β-adrenergic stimulation. The comparison of hypertrophy markers in control groups revealed clearly decreased levels for I-1KO compared to WT. Conclusion In pressure-induced heart failure, I-1 knockout alters cardiac contractility and modulates mortality in a phase- and sex-dependent way. The depletion is detrimental for male mice in the acute phase of cardiac stress, whereas it is protective for female mice during heart failure progression. The increased mortality in the acute phase might result from the loss of I-1 as an amplifier of β-adrenergic signaling as this leads to a restriction of contractile adaptation. The increased survival in heart failure progression might be caused by a reduced transmission of pathologically increased sympathetic activity on the SR due to the depletion of I-1. Additionally, hypertrophy marker analyses point to differences in expression levels even under non-pathological conditions. / Ziel Der Proteinphosphatase-Inhibitor I-1 wirkt als ein Verstärker der β-adrenergen Kaskade in Kardiomyozyten. Nach PKA-abhängiger Phosphorylierung hemmt er spezifisch die Dephosphorylierung von PLB und RYR-2 durch die Proteinphosphatase-1. Im Rahmen einer Herzinsuffizienz sind sowohl Aktivität als auch Expression von I-1 deutlich reduziert. Hierbei ist unklar, ob dies eine protektive oder eine schädliche Adaption der β-adrenergen Kaskade darstellt. Diese Arbeit untersucht den Einfluss einer Depletion des I-1 (I-1KO) im Rahmen der druckinduzierten Herzinsuffizienz auf die akute bzw. auf die langfristige Mortalität, auf die kardiale Morphologie und Funktion sowie auf die Expression typischer Hypertrophiemarker. Hieraus sollen Erkenntnisse über den Nutzen der Verwendung putativ I-1 inhibierender Substanzen in der Behandlung der Herzinsuffizienz gewonnen werden. Methoden und Resultate 25 I-1KO- sowie 28 WT-Mäuse (C57Bl/6J, age and sex matched) erhielten eine Transverse Aortic Constriction (TAC). Die kardiale Funktion wurde einmalig vor der Intervention sowie danach wöchentlich mittels TTE untersucht. Zusätzlich wurden die Tiere einmalig vor TAC und zweimalig danach unter echokardiographischer Kontrolle mittels Dobutamin β-adrenerg stimuliert. Für die männlichen Tiere zeigte sich in den ersten Tagen nach TAC eine signifikant erhöhte Überlebensrate des WT gegenüber I-1KO. Die Mortalität der überlebenden männlichen Tiere unterschied sich hingegen nicht über den Versuchszeitraum. Für die weiblichen Tiere bestand kein Unterschied in der akuten Sterblichkeit nach TAC, während sich im Verlauf eine signifikant bessere Überlebensrate der weiblichen I-1KO gegenüber WT zeigte. Vor TAC wurde eine signifikant herabgesetzte Kontraktilität (FAS) des I-1KO unter Dobutamin festgestellt, der im Wesentlichen durch die weiblichen Tiere bewirkt wird. Insgesamt zeigten die weiblichen Tiere beider Linien unter β-adrenerger Stimulation eine geringere Zunahme von Herzfrequenz (HR) und Schlagvolumen (SV). Hingegen waren nach TAC keine linien- oder geschlechtsabhängigen Unterschiede unter Dobutamingabe feststellbar. Ein Vergleich der Hypertrophiemarker in der Kontrollgruppe zeigte für I-1KO ein deutlich vermindertes Niveau der Marker gegenüber WT. Ergebnis Der I-1-Knockout verändert die kardiale Kontraktilität und wirkt sowohl in phasen- als auch in geschlechtsabhängiger Weise auf die Mortalität infolge druckinduzierter Herzinsuffizienz. Er ist nachteilig für männliche Tiere in der akuten Phase kardialer Belastung, während er für weibliche Tiere im weiteren Verlauf protektive Wirkung entfaltet. Eine erhöhte Mortalität in der akuten Phase kann durch den Ausfall der Verstärkerfunktion des I-1 erklärt werden, da hiermit eine Einschränkung der akut notwendigen kontraktilen Adaptionsfähigkeit einhergeht. Ein Überlebensvorteil bei chronischer kardialer Belastung könnte darauf zurückzuführen sein, dass die pathologisch erhöhte sympathische Aktivierung der β-adrenergen Kaskade infolge der I-1-Depletion eine geringere Auswirkung auf die Zielstrukturen des aktivierten I-1 am Sarkoplasmatischen Retikulum hat. Darüber hinaus lassen die Analysen der Hypertrophiemarker eine veränderte Genexpression zwischen I-1KO und WT auch unter nicht-pathologischen Bedingungen vermuten.

Aims Protein Phosphatase Inhibitor 1 (I-1) functions as an amplifier of the β-adrenergic cascade in cardiomyocytes. Once activated via PKA, I-1 specifically blocks PP-1-mediated dephosphorylation of phospholamban and the ryanodine receptor-1. In heart failure I-1 activity as well as its expression is significantly reduced. It is still unclear whether this adaptation is protective or detrimental. This work aims at examining the impact of I-1 depletion on the course of pressure-induced heart failure, more precisely on acute and long-term mortality, on cardiac morphology and function and on expression levels of hypertrophy markers. Results may help evaluating the benefit of putative I-1 inhibiting substances in the therapy of heart failure. Methods and Results 25 I-1KO and 28 WT mice (C57Bl/6J, age- and sex-matched) underwent transverse aortic constriction (TAC). Cardiac function was assessed via transthoracic echocardiography prior to the intervention and weekly afterwards. Additionally, mice were exposed to β-adrenergic stimulation by injection of dobutamine once prior to TAC and two times afterwards, each controlled by echocardiography. For male mice acute survival was significantly increased in WT compared to I-1KO, whereas the mortality of surviving animals did not differ during the investigation period. For female mice no difference was seen in acute mortality after TAC, but during heart failure progression I-1KO revealed a significantly better survival. Prior to TAC contractility in I-1KO after application of dobutamine was significantly lower than in WT. This effect was mainly induced by female mice. Overall female mice of both WT and I-1KO showed smaller increases in heart rate (HR) and stroke volume (SV) when stimulated. In contrast, following TAC neither line- nor sex-dependent differences were found according to β-adrenergic stimulation. The comparison of hypertrophy markers in control groups revealed clearly decreased levels for I-1KO compared to WT. Conclusion In pressure-induced heart failure, I-1 knockout alters cardiac contractility and modulates mortality in a phase- and sex-dependent way. The depletion is detrimental for male mice in the acute phase of cardiac stress, whereas it is protective for female mice during heart failure progression. The increased mortality in the acute phase might result from the loss of I-1 as an amplifier of β-adrenergic signaling as this leads to a restriction of contractile adaptation. The increased survival in heart failure progression might be caused by a reduced transmission of pathologically increased sympathetic activity on the SR due to the depletion of I-1. Additionally, hypertrophy marker analyses point to differences in expression levels even under non-pathological conditions. / Ziel Der Proteinphosphatase-Inhibitor I-1 wirkt als ein Verstärker der β-adrenergen Kaskade in Kardiomyozyten. Nach PKA-abhängiger Phosphorylierung hemmt er spezifisch die Dephosphorylierung von PLB und RYR-2 durch die Proteinphosphatase-1. Im Rahmen einer Herzinsuffizienz sind sowohl Aktivität als auch Expression von I-1 deutlich reduziert. Hierbei ist unklar, ob dies eine protektive oder eine schädliche Adaption der β-adrenergen Kaskade darstellt. Diese Arbeit untersucht den Einfluss einer Depletion des I-1 (I-1KO) im Rahmen der druckinduzierten Herzinsuffizienz auf die akute bzw. auf die langfristige Mortalität, auf die kardiale Morphologie und Funktion sowie auf die Expression typischer Hypertrophiemarker. Hieraus sollen Erkenntnisse über den Nutzen der Verwendung putativ I-1 inhibierender Substanzen in der Behandlung der Herzinsuffizienz gewonnen werden. Methoden und Resultate 25 I-1KO- sowie 28 WT-Mäuse (C57Bl/6J, age and sex matched) erhielten eine Transverse Aortic Constriction (TAC). Die kardiale Funktion wurde einmalig vor der Intervention sowie danach wöchentlich mittels TTE untersucht. Zusätzlich wurden die Tiere einmalig vor TAC und zweimalig danach unter echokardiographischer Kontrolle mittels Dobutamin β-adrenerg stimuliert. Für die männlichen Tiere zeigte sich in den ersten Tagen nach TAC eine signifikant erhöhte Überlebensrate des WT gegenüber I-1KO. Die Mortalität der überlebenden männlichen Tiere unterschied sich hingegen nicht über den Versuchszeitraum. Für die weiblichen Tiere bestand kein Unterschied in der akuten Sterblichkeit nach TAC, während sich im Verlauf eine signifikant bessere Überlebensrate der weiblichen I-1KO gegenüber WT zeigte. Vor TAC wurde eine signifikant herabgesetzte Kontraktilität (FAS) des I-1KO unter Dobutamin festgestellt, der im Wesentlichen durch die weiblichen Tiere bewirkt wird. Insgesamt zeigten die weiblichen Tiere beider Linien unter β-adrenerger Stimulation eine geringere Zunahme von Herzfrequenz (HR) und Schlagvolumen (SV). Hingegen waren nach TAC keine linien- oder geschlechtsabhängigen Unterschiede unter Dobutamingabe feststellbar. Ein Vergleich der Hypertrophiemarker in der Kontrollgruppe zeigte für I-1KO ein deutlich vermindertes Niveau der Marker gegenüber WT. Ergebnis Der I-1-Knockout verändert die kardiale Kontraktilität und wirkt sowohl in phasen- als auch in geschlechtsabhängiger Weise auf die Mortalität infolge druckinduzierter Herzinsuffizienz. Er ist nachteilig für männliche Tiere in der akuten Phase kardialer Belastung, während er für weibliche Tiere im weiteren Verlauf protektive Wirkung entfaltet. Eine erhöhte Mortalität in der akuten Phase kann durch den Ausfall der Verstärkerfunktion des I-1 erklärt werden, da hiermit eine Einschränkung der akut notwendigen kontraktilen Adaptionsfähigkeit einhergeht. Ein Überlebensvorteil bei chronischer kardialer Belastung könnte darauf zurückzuführen sein, dass die pathologisch erhöhte sympathische Aktivierung der β-adrenergen Kaskade infolge der I-1-Depletion eine geringere Auswirkung auf die Zielstrukturen des aktivierten I-1 am Sarkoplasmatischen Retikulum hat. Darüber hinaus lassen die Analysen der Hypertrophiemarker eine veränderte Genexpression zwischen I-1KO und WT auch unter nicht-pathologischen Bedingungen vermuten.

L’élaboration de programme d’interventions propres aux fraudeurs soulève la question de la particularité de leur personnalité. Des écrits suggèrent que la personnalité des fraudeurs présenterait des similitudes avec les traits psychopathiques. L’objectif de l’étude est donc de décrire et d’explorer ces traits chez des fraudeurs spécialisés incarcérés, et ce, à l’aide des questionnaires Psychopathic Personality Inventory (PPI) et Psychological Inventory of Criminal Thinking Styles (PICTS). Trois groupes de détenus (35 hommes, 17 femmes) ont rempli les questionnaires: fraudeurs spécialisés (n=23), autres délinquants sans crimes violents (ASV, n=19) et autres délinquants avec crimes violents (AAV, n=10). Un groupe d’étudiants (n=430) a aussi complété le PPI, permettant ainsi d’ajouter un groupe de comparaison. Les analyses ont permis de constater que le groupe de fraudeurs diffère peu des autres groupes quant à leurs traits psychopathiques. Cependant, ils sont moins enclins que le groupe d’AAV à adopter des pensées criminelles, fréquentes chez les psychopathes. / Developping specific intervention programmes for frauds raises the issue of personality characteristics. Studies suggest that the personality of fraudsters presents certain similarities with psychopathic traits. The goal of the study is to describe and explore the personality of incarcerated specialized fraudsters by using psychometric tests such as the Psychopathic Personality Inventory (PPI) and the Psychological Inventory of Criminal Thinking Styles (PICTS). Three groups of inmates (35 men, 17 women) completed the questionnaires: fraud specialists (n = 23), offenders who committed non-violent crimes (n = 19) and offenders who committed violent crimes (n= 10). A group of students (n = 430) also completed the PPI, thereby adding a comparison group. Analyses revealed few differences between the psychopathic traits of fraudsters and those of the other groups' respondents. However, it was revealed that fraudsters were less likely to adopt criminal thoughts, common in psychopaths, than are the respondents from the AAV group.

Cognitive difficulties can persist for months and years after stroke and adversely impact confidence, mood and functional recovery. Stroke survivors, carers and healthcare professionals collectively agree that improving cognition is the number one research priority for life after stroke. Future research should include measurements of outcome that service users deem important. Patient reported outcome measures (PROMs) are a means of gaining patient perspectives that can be standardised for use in a trial. PROMs should be developed with service users to incorporate their priorities but people with cognitive difficulties are often systematically excluded from the development and use of PROMs. Study 1 used qualitative interviews (N=16) to explore stroke survivor perspectives on the important and measureable impacts of persisting cognitive problems. The results of this study generated requirements for a PROM that related to conceptual underpinning and face validity of a measurement tool. Study 2 was a systematic review of existing PROMs related to cognition. 20 Identified PROMs were critically appraised against the requirements generated in the qualitative study. No existing PROMs were identified that met all of the qualitative study review criteria. The next stage described in chapter 3, was to develop a new PROM that: utilised the strengths of existing tools; met qualitative study requirements; and was refined through consultation with different stakeholders, prioritising feedback of stroke survivors with cognitive difficulties. The result of this work was the Patient Reported Evaluation of Cognitive State (PRECiS) scale. Study 3 was a psychometric study with stroke survivors (N=164) to test PRECiS in a large sample. Quantitative and qualitative data were collected on acceptability, feasibility and other psychometric properties of validity and reliability. PRECiS demonstrated good acceptability to stroke survivors and performed well psychometrically. Future validation work required for PRECiS is described in discussion chapter 4. Subject to further validation work, PRECiS may be particularly useful for pragmatic trials of cognitive rehabilitation after stroke.

L’élaboration de programme d’interventions propres aux fraudeurs soulève la question de la particularité de leur personnalité. Des écrits suggèrent que la personnalité des fraudeurs présenterait des similitudes avec les traits psychopathiques. L’objectif de l’étude est donc de décrire et d’explorer ces traits chez des fraudeurs spécialisés incarcérés, et ce, à l’aide des questionnaires Psychopathic Personality Inventory (PPI) et Psychological Inventory of Criminal Thinking Styles (PICTS). Trois groupes de détenus (35 hommes, 17 femmes) ont rempli les questionnaires: fraudeurs spécialisés (n=23), autres délinquants sans crimes violents (ASV, n=19) et autres délinquants avec crimes violents (AAV, n=10). Un groupe d’étudiants (n=430) a aussi complété le PPI, permettant ainsi d’ajouter un groupe de comparaison. Les analyses ont permis de constater que le groupe de fraudeurs diffère peu des autres groupes quant à leurs traits psychopathiques. Cependant, ils sont moins enclins que le groupe d’AAV à adopter des pensées criminelles, fréquentes chez les psychopathes. / Developping specific intervention programmes for frauds raises the issue of personality characteristics. Studies suggest that the personality of fraudsters presents certain similarities with psychopathic traits. The goal of the study is to describe and explore the personality of incarcerated specialized fraudsters by using psychometric tests such as the Psychopathic Personality Inventory (PPI) and the Psychological Inventory of Criminal Thinking Styles (PICTS). Three groups of inmates (35 men, 17 women) completed the questionnaires: fraud specialists (n = 23), offenders who committed non-violent crimes (n = 19) and offenders who committed violent crimes (n= 10). A group of students (n = 430) also completed the PPI, thereby adding a comparison group. Analyses revealed few differences between the psychopathic traits of fraudsters and those of the other groups' respondents. However, it was revealed that fraudsters were less likely to adopt criminal thoughts, common in psychopaths, than are the respondents from the AAV group.

This is a two-part project. Proton pump inhibitors (PPIs) have been associated with increased risk of C. difficile infections and increased toxin production when combined with antimicrobial therapy. The first part of this project involved characterization of a hypervirulent NAP1 C. difficile strain, including genome sequencing and assembly, and the development of methods to study its transcriptomics using RNA-Seq, which will enable future researchers to study different expression patterns when toxigenic C. difficile is challenged with PPIs and/or antimicrobials in vitro. The second part of this project involved characterizing a clinical isolate of a NAP1 C. difficile displaying a markedly elevated MIC to metronidazole (MIC = 16 mg/mL), which initially exhibited MIC of 32 mg/mL. A method of obtaining a metronidazole-susceptible revertant from this isolate was developed and a revertant was obtained. The genomes of both isolates were sequenced, assembled, and aligned, then compared to each other for polymorphisms.

This is a two-part project. Proton pump inhibitors (PPIs) have been associated with increased risk of C. difficile infections and increased toxin production when combined with antimicrobial therapy. The first part of this project involved characterization of a hypervirulent NAP1 C. difficile strain, including genome sequencing and assembly, and the development of methods to study its transcriptomics using RNA-Seq, which will enable future researchers to study different expression patterns when toxigenic C. difficile is challenged with PPIs and/or antimicrobials in vitro. The second part of this project involved characterizing a clinical isolate of a NAP1 C. difficile displaying a markedly elevated MIC to metronidazole (MIC = 16 mg/mL), which initially exhibited MIC of 32 mg/mL. A method of obtaining a metronidazole-susceptible revertant from this isolate was developed and a revertant was obtained. The genomes of both isolates were sequenced, assembled, and aligned, then compared to each other for polymorphisms.