Die Rolle der Metalloprotease ADAM10 im Interleukin-11 Signalweg

• Antragsteller: Professor Dr. Christoph Garbers
• Fachliche Zuordnung: Immunologie ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 248403029

Das Zytokin Interleukin-11 (IL-11) ist bislang vor allem für seine anti-entzündlichen und regenerativen Funktionen, vor allem im Herzen und im Darm, bekannt. Ergebnisse aus jüngster Zeit deuten allerdings darauf hin, dass IL-11 darüber hinaus eine entzündungs- und tumorfördernde Wirkung hat, die sich besonders in Magen- und Knochentumoren manifestiert. Für IL-11 ist bislang nur ein klassischer Signalweg über den membranständigen IL-11 Rezeptor (IL-11R) beschrieben. Unsere bisherigen Untersuchungen zeigen darüber hinaus gehend, dass der membranständige IL-11R von der Metalloprotease ADAM10, nicht aber von ADAM17, gespalten und in eine lösliche Form (sIL-11R) überführt werden kann. Experimente mit chimären Rezeptoren aus IL-11R/IL-6R untermauern, dass die sogenannte Stalk-Region des IL-11R entscheidend für die Selektivität von ADAM10 und ADAM17 ist. Weiterhin ist der sIL-11R im Komplex mit IL-11 in der Lage, im Rahmen eines trans-Signalwegs Zellen zu aktivieren, die selbst keinen IL-11R enthalten. Außerdem zeigen unsere Experimente zum ersten Mal, dass löslicher IL-11R im Serum gesunder Probanden nachweisbar ist.Im Rahmen dieses Antrags soll daher untersucht werden, welche Induktoren zur Aktivierung der Proteolyse des IL-11R durch ADAM10 führen und ob es Unterschiede zwischen Maus und Mensch gibt. Außerdem soll die Spaltstelle von ADAM10 mittels Proteomics und IL-11R Mutanten bestimmt sowie die weitere proteolytische Prozessierung des IL-11R, z.B. durch die gamma-Sekretase, untersucht werden. Weiterhin soll löslicher IL-11R aus dem Serum von Maus und Mensch isoliert werden, um zu bestimmen, ob der sIL-11R in vivo durch limitierte Proteolyse oder durch alternatives splicen der mRNA entsteht. Um den pro-entzündlichen Wirkungen von IL-11 begegnen zu können, sollen sowohl antagonisierende IL-11 Mutanten als auch neutralisierende Antikörper generiert und charakterisiert werden. Zur näheren Untersuchung des klassischen und des trans-Signalwegs in vivo sollen eine transgene Maus, die sIL-11R überexprimiert, sowie eine IL-11R Reportermaus generiert und initial charakterisiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen