The biology of the beige-like protein LRBA in health and disease

• Antragsteller: Professor Dr. Bodo Grimbacher
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Humangenetik ; Immunologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 267792999

Wir entdeckten 2012, dass Mutationen im LRBA Gen, welche zu einem Fehlen des LRBA Proteins führen, beim Menschen ein Immundysregualtionssyndrom hervorrufen (López-Herrera et al., AJHG, 2012). Dieses ist insbesondere durch eine chronisch entzündliche Darmerkrankung, schwere Autoimmunerkrankungen, und eine erhöhte Infektanfälligkeit gekennzeichnet. Über die biologischen Funktionen von LRBA ist wenig bekannt: -LRBA wird ubiquitär exprimiert (Wu C et al., 2009)-Seine Expression steigt nach Zellaktivierung an (Wang X et al., 2000)-Aus co-Lokalisationsstudien mittels Fluoreszenzmikroskopie ist bekannt, dass sich LRBA insbesondere an Endosomen und Lysosomen anreichert (Wang JW et al., 2001)-Von verwandten Proteinen aus der gleichen Genfamilie (BEACH Proteine) ist bekannt, dass diese die Verbindung von zellulären Vesikeln mit dem Aktin-Zytoskelett vermitteln (Cullinane et al., 2013)-Eine Verbindung der BEACH-Proteine mit der Autophagie ist publiziert (Rahman et al., 2012)In diesem Projekt schlagen wir vor, die Genetik und die Biologie des LRBA Proteins zu untersuchen, um über das Immunsystem und mögliche neue therapeutische Targets zu lernen.In WP1 werden wir die Frage angehen, warum das Fehlen eines ubiquitär exprimierten Gens einen auf das Immunsystem limitierten Phänotyp produziert. Wir werden das Gen-Expressionsmuster und mögliche Splicevarianten von LRBA und seinen homologen Genen in verschiedenen Zellpopulationen beschreiben und verschiedene Stimulanzien untersuchen. Darüber hinaus werden wir das veränderte Genexpressionsmuster von LRBA-defizienten Zellen studieren. Durch Vorarbeiten wissen wir, dass LRBA (selbst 320 kDa groß) einen Komplex von ca. 880 kDa bildet. In WP2 möchten wir die Interaktionspartner von LRBA definieren. Wir haben uns dazu entschlossen zwei parallele Wege einzuschlagen: einen Hypothesen-getriebenen Weg, der potentielle Interaktionspartner direkt mittels Co-Immunpräzipitation untersucht und einen Hypothesen-freien Weg, mittels SILAC-Massenspektroskopie. Die Funktion des LRBA Proteins werden wir in WP3 untersuchen, indem wir unsere aktuellen Hypothesen der Rolle von LRBA im Immunsystem versuchen zu verifizieren oder auch zu falsifizieren. Diese sind:-LRBA ist für die Chemotaxis der Lymphozyten wichtig-LRBA spielt eine kritische Rolle im Immunrezeptor-Recycling -LRBA spielt eine wichtige Rolle in der Autophagie-LRBA beeinflusst den mTOR SignaltransduktionswegErkenntnisse über die Funktion von Genen/Proteinen im menschlichen Immunsystem, die sich als monogenetische Erkrankung manifestieren, sind für die translationale Forschung von besonderer Bedeutung, da sie als Achillessehnen des Immunsystems Ziel einer therapeutischen Intervention sein können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen