Bestimmung der Funktion und des Mechanismus des Transkriptionsfaktors NF-Y in der Biologie von hämatopoetischen Stammzellen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Mit dem vorliegenden Projekt sollte die genaue Funktion von NF-Y in hämatopoietischen Stemmellen (HSZ) von Mäusen untersucht werden. Um zu verhindern, dass die konditionalen knock-out Mäuse bereits im Embryonenstadium sterben, wurden, gemäß dem Antrag Mäuse generiert, denen funktionelles NF-Y lediglich im hämatopoetischen System fehlt. Die Experimente im Rahmen dieser Arbeit zeigten klar, dass die NF-Y Aktivität für die normale Hämatopoiese essentiell ist. Ohne NF-Y kommt die Blutbildung vollständig zum Erliegen, wie aus den kompetitiven Transplantationsexperimenten deutlich hervorgeht. Ein zentraler wissenschaftlicher Fortschritt ist also die Erkenntnis, dass NF-Ya eine essentielle Funktion in hämatopoietischen Stamm- und Vorläuferzellen und möglicherweise auch für andere reifere Blutzellen hat. Ursprünglich war nicht vorgesehen Mäuse heterozygote für NF-Ya zu untersuchen. Bei der Expressionsanalyse stellte sich jedoch heraus, dass diese Tiere in etwa 50% der NF-Ya Expression aufzeigen im Vergleich zu wildtyp Mäusen. Da in einer früheren Veröffentlichung Fibroblasten, ebenfalls heterozygot für NF-Ya, mit leichten Defekten beschrieben sind, untersuchten wir ebenfalls das Blutsystem von heterozygoten Mäusen. Die Erkenntnis, dass zwar die Transkriptionsmenge in den heterozygoten Zellen reduziert war, aber wie sich zeigte nicht die Proteinmenge deutet auf eine strenge Regulierung des Proteins hin. Außerdem liefert diese Tatsache eine plausible Erklärung für das normale Erscheinen der heterozygoten hämatopoietischen Zellen. Ein Ergenbis, das aufgrund früheren Erkenntnissen nicht zu erwarten gewesen war. Die anfängliche Zielsetzung dieser Arbeit schloss die Untersuchung von Signaltransduktionswegen, die von NF-Y beeinflusst werden ein. Jüngste Untersuchungen adressieren diesen Punkt. Die vorläufigen Daten zeigen, dass zumindest die Expression des Zielgens, HoxB4, durch die NF-Ya Deletion runterreguliert wird. Derzeitige Bemühungen zielen darauf ab, die Expressionsmengen von HoxB4 und anderen potentiellen Zielgenen, wie bspw. Notch1 und Lef-1 auch in aufgereinigten Stammzellpopulationen zu untersuchen. Schließlich werden wir versuchen die Beziehung der Signaltransduktionswege zu NF-Y zu überprüfen, indem wir testen ob die exogene Überexpression dieser Gene die beobachteten Defekte infolge der NF-Ya Deletion beheben können.
