Genetische Markierung lymphatischer Vorläuferstadien: In vivo "fate mapping" mit pTa/iCre und Gata3/VYFP "knock-in" Mäusen

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Jörg Fehling
• Fachliche Zuordnung: Immunologie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 154687307

Der Transkriptionsfaktor GATA-3 ist für Reifung und Funktion von T Lymphozyten, sowie die endgültige Festlegung multipotenter Vorläufer auf T-Zellentwicklung unverzichtbar. Inaktivierung des Gata3 Gens in hämatopoetischen Zellen führt daher zu fast vollständiger Abwesenheit von Early Thymic Progenitors (ETPs), einer kleinen, gut charakterisierten Zellpopulation, die derzeit als frühestes intrathymisches Stadium der T Zellentwicklung angesehen wird. Gata3 wird auch in selbsterneuerungsfähigen hämatopoetischen Stammzellen (LT-HSCs = long-term hematopoietic stem cells) signifikant exprimiert. Um Gata3 Expression nicht-invasiv in lebenden Zellen verfolgen zu können, haben wir einen neuen Gata3 knockin Mausstamm, genannt GATIR, mittels Insertion einer IRES-vYFP-kodierende cDNA in den nichttranslatierten Teil des letzten Gata3 Exons generiert. Wie in dem vorliegenden Förderantrag dokumentiert, handelt es sich bei GATIR Mäusen um den bislang einzigen Gata3 Indikatorstamm, bei dem die Expression der beiden endogenen Gata3 Allele nicht beeinträchtigt oder gar blockiert ist. Die im Antrag verfügbaren Daten belegen die Nützlichkeit von GATIR Mäusen um eine Reihe wichtiger Fragestellungen und umstrittener Befunde bezüglich T-Zellentwicklung oder Funktion hämatopoetischer Stammzellen in einem neuen experimentellen Ansatz gezielt untersuchen zu können. In künftigen Experimenten möchten wir, wie im vorliegenden Antrag beschrieben, GATIR Mäuse dazu nutzen (i) bislang unbekannte lymphatische Entwicklungsstadien, die ETPs vorausgehen, aufzuspüren und zu charakterisieren, sowie (ii) die physiologische Bedeutung differenzieller Gata3 Expression in LT-HSCs zu untersuchen. Zu diesem Zweck haben wir als zusätzliches Hilfsmittel eine weitere Gata3 knock-in Mauslinie etabliert (GATFU), die die nicht-invasive Detektion von GATA 3 auch auf Proteinebene ermöglicht. Allerdings bedürfen GATFU Mäuse noch einer etwas eingehenderen Charakterisierung - ein weiteres Ziel unseres Projekts - um deren Potenzial zur Verfolgung der GATA 3 Proteinexpression wirklich voll ausschöpfen zu können. Schließlich möchten wir untersuchen, inwieweit publizierte Ergebnisse aus der ersten Förderphase und vorläufige Daten, die wir inzwischen mit Hilfe von GATIR Mäusen gewonnen haben, nicht nur für die adulte, sondern auch die embryonale T Zellentwicklung gelten. Mit den hier vorgeschlagenen Experimenten sollten wir einen entscheidenden Beitrag zur Beantwortung seit langem ungelöster, physiologisch höchst bedeutsamer Fragestellung leisten können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen