Regulation der allelen Exklusion in B-Lymphozyten Vorläuferzellen

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Winkler
• Fachliche Zuordnung: Immunologie
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 31394370

• Erstellungsjahr: 2014

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Jeder B-Lymphozyt produziert genau einen Antikörper mit einer Antigen-Spezifität und dieses Phänomen wird allele Exklusion genannt. Die allele Exklusion garantiert die Monospezifität der B-Lymphozyten. Die molekularen Mechanismen, die für dieses Phänomen sowie die Regulation der Vielfalt der Antikörpermoleküle verantwortlich sind, sind noch ungeklärt. In diesem Projekt wurden die epigenetischen Modifikationen am IgH Lokus in B-Vorläuferzellen im Detail analysiert und dabei entdeckten wir neue genetische Elemente im IgH-Lokus, welche deutliche Zeichen für eine offene Chromatinstruktur spezifisch in B-Vorläuferzellen aufweisen. Die von uns als IVAR-Elemente bezeichneten Bereiche im distalen Teil des IgH Genlokus wurden zeitgleich von einer anderen Arbeitsgruppe als PAIR-Elemente beschrieben. Wir konnten zeigen, dass diese Regionen Promotoren für intergenische Transkripte in antisense Orientierung zum IgH-Lokus darstellen. Um Hinweise auf die Funktion dieser Elemente für die Rekombination der VH-Genelemente zu erhalten, wurde ein IVAR-Element durch homologe Rekombination in embryonalen Stammzellen deletiert. In Mäusen, welche die Deletion des IVAR-3 Elements heterozygot oder homozygot tragen wurde das VH-Genrepertoire mittels Hochdurchsatz-Sequenzierung detailliert analysiert. Die Ergebnisse dieser Analysen zeigen, dass das IVAR-Element keinen Einfluss auf die Rekombinationshäufigkeit lokal benachbarter VH-Gene hat. Interessanterweise ist jedoch die Anzahl an produktiv rekombinierten VDJ-Rekombinationen der distalen VH-Gene in proB-Zellen von Mäusen mit der IVAR-Deletion deutlich erhöht. Wir interpretieren diese Daten dahingehend, dass die IVAR/PAIR Elemente die Rekombinationshäufigkeit der gesamten distalen J558 Genregion positiv beeinflussen. Insgesamt zeigen unsere Ergebnisse sowie die neuesten Ergebnisse der Gruppe um M. Busslinger, dass komplizierte long-range Interaktionen im IgH Immunglobulin-Genlokus, an denen offenbar die IVAR/PAIR Elemente beteiligt sind, die Diversität des Antikörperrepertoires garantieren.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2008). Censoring of autoreactive B cell development by the pre-B cell receptor. Science 321, 696-699
  Keenan, Rebecca A.; De Riva, Alessandra; Corleis, Björn; Hepburn, Lucy; Licence, Steve; Winkler, Thomas H. & Mårtensson, Inga-Lill
  
• (2008). The proteasome inhibitor bortezomib depletes plasma cells and protects mice with lupus-like disease from nephritis. Nat Med 14, 748-755
  Neubert, Kirsten; Meister, Silke; Moser, Katrin; Weisel, Florian; Maseda, Damian; Amann, Kerstin; Wiethe, Carsten; Winkler, Thomas H.; Kalden, Joachim R.; Manz, Rudolf A. & Voll, Reinhard E.
  
• (2010). CD22 x Siglec-G double-deficient mice have massively increased B1 cell numbers and develop systemic autoimmunity. J Immunol 184, 3618-3627
  Jellusova, Julia; Wellmann, Ute; Amann, Kerstin; Winkler, Thomas H. & Nitschke, Lars
  
• (2011). A hypomorphic IgH-chain allele affects development of B-cell subsets and favours receptor editing. Embo J 30, 2705-2718
  Brenner, Sven; Drewel, Diana; Steinbart, Thomas; Weisel, Florian; Härtel, Eric; Pötzsch, Sonja; Welzel, Heike; Brandl, Andreas; Yu, Philipp; Mudde, Geert C.; Schweizer, Astrid; Nitschke, Lars & Winkler, Thomas H.
  
• (2011). Grb2 regulates B-cell maturation, B-cell memory responses and inhibits B-cell Ca2+ signalling. Embo J 30, 1621-1633
  Ackermann, Jochen A; Radtke, Daniel; Maurberger, Anna; Winkler, Thomas H & Nitschke, Lars
  
• (2011). High frequency of autoantibody-secreting cells and long-lived plasma cells within inflamed kidneys of NZB/W F1 lupus mice. Eur J Immunol 41, 2107-2112
  Starke, Charlotte; Frey, Silke; Wellmann, Ute; Urbonaviciute, Vilma; Herrmann, Martin; Amann, Kerstin; Schett, Georg; Winkler, Thomas & Voll, Reinhard E.
  
• Multiple interferon regulatory factor and NF-kappaB sites cooperate in mediating cell-type- and maturation-specific activation of the human CD83 promoter in dendritic cells. Mol Cell Biol 33, 1331-1344
  Stein, Marcello F.; Lang, Stefan; Winkler, Thomas H.; Deinzer, Andrea; Erber, Sebastian; Nettelbeck, Dirk M.; Naschberger, Elisabeth; Jochmann, Ramona; Stürzl, Michael; Slany, Robert K.; Werner, Thomas; Steinkasserer, Alexander & Knippertz, Ilka
  
• (2014). Swiprosin-1/EFhd2 limits germinal center responses and humoral type 2 immunity. Eur J Immunol.
  Brachs, Sebastian; Turqueti‐Neves, Adriana; Stein, Merle; Reimer, Dorothea; Brachvogel, Bent; Bösl, Michael; Winkler, Thomas; Voehringer, David; Jäck, Hans‐Martin & Mielenz, Dirk
  
• (2014). The ligand-binding domain of Siglec-G is crucial for its selective inhibitory function on B1 cells. J Immunol 192, 5406-5414
  Hutzler, Stefan; Özgör, Lamia; Naito-Matsui, Yuko; Kläsener, Kathrin; Winkler, Thomas H.; Reth, Michael & Nitschke, Lars