Identifikation und Funktion TNFR2-induzierter Signalkomplexe

• Antragsteller: Professor Dr. Harald Günther Wajant
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Biochemie ; Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 310944718

Im abgelaufenen Förderzeitraum haben wir unter anderem folgende Erkenntnisse und Fortschritte gemacht: i) Wir konnten in Caspase-inhibierten Makrophagen zeigen, dass TNFR2 Nekroptose induziert, indem es die Zellen durch Depletion von Komplexen aus TRAF2 und cIAP1 oder cIAP2 für Nekroptose sensibilisiert, die durch endogenes TNF induziert und durch TNFR1-vermittelt wird. ii) Wir identifizierten außerdem einen neuen Signalweg, durch den TNFR2 und TNFR1 kooperativ RIPK1-Kinaseaktivität abhängig Geninduktion stimulieren, und der unabhängig von der Induktion von Nekroptose aktiviert werden kann. Insbesondere fanden wir auch, dass TRAF1 und A20, die in die Rezeptorsignalkomplexe des TNFR2 und TNFR1 rekrutiert werden, durch diesen Signalweg induziert werden. iii) Wir fanden heraus, dass Sharpin die nekroptotische TNFR2-TNFR1-Kooperation inhibiert. iv) Wir haben verschiedene TNFR2-Agonisten entwickelt und mit deren Hilfe gezeigt, dass die Stimulation von TNFR2 allein ausreicht, um Tregs in vitro und in vivo zu expandieren und ihre suppressive Aktivität zu stimulieren. Während die von uns in Makrophagen beobachteten TNFR2-Aktivitäten oft auf der Regulation der Qualität der TNFR1-Signaltransduktion beruhten, erwiesen sich Wirkungen der TNFR2-Stimulation auf Tregs als unabhängig von endogenem TNF und TNFR1. Basierend auf diesen Vorarbeiten verfolgt der aktuelle Projektantrag nun folgende Ziele: i) Die Erforschung des neu identifizierten TNFR2- und Caspase-restringierten TNFR1-induzierten RIPK1-Kinaseaktivität abhängigen geninduktiven Signalwegs. Wir werden klären, diesbezüglich klären wie TNFR2 diesen Signalweg auf molekularer Ebene reguliert. Wir werden weiterhin Zielgene dieses Signalwegs identifizieren und seine Relevanz für die Aktivität und das Überleben von Makrophagen untersuchen, die virale oder bakterielle Caspase-8-Inhibitoren exprimieren, und die TNF und/oder TNF-induzierenden PAMPs ausgesetzt sind. ii) Die Identifizierung von TNFR2-Aktivitäten und -Funktionen in Makrophagen, die unabhängig von endogenem TNF und TNFR1 sind. Wir werden daher TNF- und TNFR1-defiziente Makrophagen hinsichtlich TNFR2-induzierter Signalereignisse und deren Relevanz für das Überleben und die Aktivität von Makrophagen analysieren. iii) Die Untersuchung der möglichen Bedeutung der TNFR1-TNFR2-Kooperation in Tregs und CD8+ T-Zellen durch umfassende TNFR1/2-Kostimulationsexperimente. iv) Die mittel- und langfristigen Aktivitäten von TNF sind das integrierte Ergebnis der Wirkungen verschiedener Feedback-Mechanismen, die durch die beiden TNF-Rezeptoren ausgelöst werden können. Wir werden speziell solche Crosstalk-Mechanismen evaluieren, die auf der Ebene der TNF-Rezeptor-Signalkomplexe wirken. Zu diesem Zweck werden wir die Wirkung von TNFR1- und TNFR2-Priming auf die Signalkomplexbildung sekundär stimulierter TNF-Rezeptoren analysieren. Insbesondere untersuchen wir, ob in solchen Szenarien TRAF1, A20 oder noch zu identifizierende unbekannte Faktoren eine Rolle spielen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen