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Hussain, H.; Ziegler, J.; Mrestani, Y.; Neubert, R. H. H.; Studies of the Corneocytary Pathway Across the Stratum Corneum. Part I: Diffusion of Amino Acids Into the Isolated Corneocytes Pharmazie 74, 340-344, (2019) DOI: 10.1691/ph.2019.8098
Amino acids (AAs), important constituents of natural moisturizing factors (NMFs) of the skin are decreased in diseased conditions such as psoriasis and atopic dermatitis. No study so far investigated the uptake of AAs into isolated corneocytes (COR). The present study was performed using 19 AAs, including taurine (TAU), to measure their amount diffused into the COR and binding of these AAs to keratin. Incubation of alanine, aspartic acid, asparagine, glutamine, glutamic acid, histidine, proline, serine and TAU with the isolated COR showed uptake after 24 h of 51.6, 95.4, 98.6, 94.1, 95.6, 90.1, 94.6, 72.9 and 57.8 %, respectively, into the COR but no binding with keratin. Uptake of TAU was validated by time dependent in-vitro diffusion models 'without COR and 'with COR'. The time dependent curve fitting showed that in in-vitro diffusion model 'without COR' there was no change in the total concentration of TAU until 72 hours, while in diffusion model 'with COR' the total conc. decreased to 37.8 % after 72 hours. The Pearson's correlation coefficient 'r' between the conc. curves of both in-vitro diffusion models was -0.54 that was an evidence of significant amount of TAU uptake by the COR. AAs as part of the NMFs have a great potential to be diffused into the COR. This property of the AAs can be employed in further dermatological research on diseased or aged skin conditions with NMFs deficiency.
Ziegler, J.; Abel, S.; Analysis of amino acids by HPLC/electrospray negative ion tandem mass spectrometry using 9-fluorenylmethoxycarbonyl chloride (Fmoc-Cl) derivatization Amino Acids 46, 2799-2808, (2014) DOI: 10.1007/s00726-014-1837-5
A new method for the determination of amino acids is presented. It combines established methods for the derivatization of primary and secondary amino groups with 9-fluorenylmethoxycarbonyl chloride (Fmoc-Cl) with the subsequent amino acid specific detection of the derivatives by LC–ESI–MS/MS using multiple reaction monitoring (MRM). The derivatization proceeds within 5 min, and the resulting amino acid derivatives can be rapidly purified from matrix by solid-phase extraction (SPE) on HR-X resin and separated by reversed-phase HPLC. The Fmoc derivatives yield several amino acid specific fragment ions which opened the possibility to select amino acid specific MRM transitions. The method was applied to all 20 proteinogenic amino acids, and the quantification was performed using l-norvaline as standard. A limit of detection as low as 1 fmol/µl with a linear range of up to 125 pmol/µl could be obtained. Intraday and interday precisions were lower than 10 % relative standard deviations for most of the amino acids. Quantification using l-norvaline as internal standard gave very similar results compared to the quantification using deuterated amino acid as internal standards. Using this protocol, it was possible to record the amino acid profiles of only a single root from Arabidopsis thaliana seedlings and to compare it with the amino acid profiles of 20 dissected root meristems (200 μm).
Wasternack, C.; Hause, B.; Blütenduft, Abwehr, Entwicklung: Jasmonsäure - ein universelles Pflanzenhormon Biologie in unserer Zeit 44, 164-171, (2014) DOI: 10.1002/biuz.201410535
Pflanzen müssen gegen vielfältige biotische und abiotische Umwelteinflusse eine Abwehr aufbauen. Aber gleichzeitig müssen sie wachsen und sich vermehren. Jasmonate sind neben anderen Hormonen ein zentrales Signal bei der Etablierung von Abwehrmechanismen, aber auch Signal von Entwicklungsprozessen wie Blüten‐ und Trichombildung, sowie der Hemmung von Wachstum. Biosynthese und essentielle Komponenten der Signaltransduktion von JA und seinem biologisch aktiven Konjugat JA‐Ile sind gut untersucht. Der Rezeptor ist ein Proteinkomplex, der “JA‐Ile‐Wahrnehmung” mit proteasomalem Abbau von Repressorproteinen verbindet. Dadurch können positiv agierende Transkriptionsfaktoren wirksam werden und vielfältige Genexpressionsänderungen auslösen. Dies betrifft die Bildung von Abwehrproteinen, Enzymen der JA‐Biosynthese und Sekundärstoffbildung, und Proteinen von Signalketten und Entwicklungsprozessen. Die Kenntnisse zur JA‐Ile‐Wirkung werden in Landwirtschaft und Biotechnologie genutzt.