Neue IL-4-Signaltransduktionswege bei der Proliferation und Differenzierung von B-Zellen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Projekt hatte die Klärung der funktionellen Rolle des von uns neu identifizierten alternativen IL-4R-Signalosoms und seiner einzelnen Komponenten für B-Zellen zum Ziel. Wie im Projektplan vorgeschlagen, konnten für JAB1 (CSN5), p62 und E-Syt-2 jeweils neue, für die entsprechenden Gene defiziente Mausmodelle etabliert werden und von Erlangen an den neuen Standort an der Universität Regensburg transferiert werden. Untersuchungen an Tieren mit selektiver Defizienz von JAB1 in B-Zellen zeigten einen kompletten Block der B-Zellentwicklung zwischen Pro- und Prä-B-Zellen. Im Blut und lymphoiden Organen waren weder B1- noch B2-Zellen und dementsprechend auch keine Immunglobuline nachweisbar. Nach Infektion mit Borrelia burgdorferi kam es zur unkontrollierten Vermehrung der Bakterien und zur Entwicklung einer schweren chronischen Arthritis. Durch zusätzliches Einkreuzen des antiapoptotisch wirkenden bcl2 Transgens konnte die B-Zellentwicklung partiell rekonstitutiert werden. Die JAB1-defizienten B-Zellen sezernierten nach Borrelieninfektion antibakteriell wirksame Antikörper, obwohl es interessanterweise und anders als in Kontrollmäusen und in nur Bcl2-transgenen Tieren nicht zur Ausbildung von Keimzentren sondern zu extrafollikulärer Plasmazellakkumulation kam. JAB1 erwies sich als essentiell für die Bcl6 Expression, einen für die Keimzentrumsformation wichtigen transkriptionellen Repressor. JAB1 stellt somit einen wichtigen Faktor für die frühe B-Zellentwicklung als auch für Differenzierungsprozesse reifer, Antigen-stimulierter B-Zellen dar. P62-defiziente B-Zellen zeigen nach IL-4 Stimulation eine dem Wildtyp entsprechende verstärkte Expression von CD23 und MHC II Molekülen sowie Kostimulation über CD40 einen STAT-6-abhängigen Klassenwechsel nach IgE. Bei B-Zellen, bei denen durch IL-4R- Deletion das klassische Signalosom nicht funktionell ist, ist P62 hingegen essentiell für die IL-4-vermittelte B-Zellproliferation. Sowohl E-Syt-2 als auch das strukturell verwandte E-Syt-1 werden in B-Zellen, im Gegensatz zu anderen somatischen Zelltypen, abundant exprimiert. Derzeit werden B-Zellfunktionen und Antikörperrepertoire an den von uns neu etablierten E-Syt-1-defizienten und in Kürze auch an E-Syt-2-defizienten Mäusen untersucht. Neu etablierte transgene Mauslinien mit B-zellselektiver Expression des wildtyp oder gezielt deletierten IL-4R, der nur noch das alternative Signalosom aktiviert, werden erstmals die weitere funktionelle Untersuchung der beiden IL-4R-Signalosomen in verschiedenen experimentellen Infektions- und Allergiemodellen ermöglichen. Darüber hinaus erlauben die neu generierten Mausmodelle zukünftig Untersuchungen zur Funktion der promisken Signaltransduktionsmoleküle in weiteren Rezeptor-abhängigen Zellaktivierung und Differenzierungsprozessen von B-Lymphozyten und anderen Immunzellen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(Siehe online unter https://doi.org/10.1681/ASN.2012020133)
