Das zytosolische myeloid related protein 8/14 (cytosolisches MRP8/14) ist ein zentraler Bestandteil des beta2 integrin „outside-in“ Signalweges während der Leukozyten Rekrutierung in vivo

• Antragstellerin: Dr. Monika Prünster
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 409330387

Myeloid related protein 8/14 (MRP8/14, S100A8/A9, Calprotectin) gehört zur Familie der Ca2+ bindenden S100 Proteine. In seiner Funktion als sogenanntes Alarmin besitzt MRP8/14 immun-modulatorische Eigenschaften und spielt eine zentrale Rolle in einer Vielzahl akuter und chronischer Entzündungserkrankungen. Hohe MRP8/14 Serumspiegel findet man unter anderem bei entzündlichen Darmerkrankungen, rheumatoider Arthritis, Dermatitis, sowie bei kardiovaskulären Erkrankungen, weswegen das Protein auch als Biomarker in der Klinik genutzt wird. Vor kurzem konnten wir zeigen, dass die Interaktion von neutrophilen Granulozyten mit dem entzündeten Endothel eine Freisetzung von MRP8/14 hervorruft. Dies resultiert in einer autokrinen, TLR4 abhängigen Aktivierung von beta2 Integrinen, einer damit einhergehenden Verlangsamung der Rollgeschwindigkeit und schließlich einer festen Adhäsion der Zelle am Endothel. Über die Funktion von intrazellulärem MRP8/14, das bei neutrophilen Granulozyten fast 40% der zytosolischen Proteinmenge ausmacht, ist bislang weitaus weniger bekannt. Dennoch gibt es Hinweise darauf, dass intrazelluläres MRP8/14 eine eigenständige Funktion, unabhängig von seiner extrazellulären Rolle als Alarmin, besitzt. Die bisher publizierten Erkenntnisse lassen vermuten, dass zytosolisches MRP8/14 für das Ca2+ abhängige Zusammenspiel der Plasmamembran mit dem Zytoskelett von Bedeutung sein könnte. Die Reorganisation des Zytoskeletts ist eine wichtige Voraussetzung für postarrest Modifikationen während der Leukozytenrekrutierung und die damit verbundene effiziente Leukozytenauswanderung. Im Zuge dieser Studie wollen wir daher die intrazelluläre Funktion von MRP8/14 während der Leukozytenrekrutierung in vivo klären. Unsere Vorarbeiten deuten darauf hin, dass die Abwesenheit von zytosolischem MRP8/14 in neutrophilen Granulozyten zu einem Defekt im sogenannten "outside-in" Signalweg führt, weswegen Mrp14-/- Zellen einen Defekt im sogenannten "adhesion strengthening" haben. Sie können unter Flussbedingungen nicht angemessen adhärieren und verbleiben im rollenden Zustand. Um diese These weitergehend zu prüfen, werden wir in vivo Versuche am entzündeten Cremaster Muskel der Maus, sowie ex vivo Flusskammerexperimente, mit C57BL/6 und Mrp14-/- Mäusen (welche funktionelle MRP8/14 doppel-knockout Mäuse sind) durchführen. Unter Verwendung von C57BL/6 und Mrp14-/- Granulozyten soll die Rolle von zytosolischem MRP8/14 im "inside-out", sowie im "outside-in" Signalweg mit verschiedenen funktionellen Tests untersucht werden. Abschließend wollen im Rahmen der Studie die molekularen Mechanismen des MRP8/14 abhängigen "outside-in" Signalwegs mittels der Visualisierung von stimulationsabhängigen Adhäsionsclustern und Ca2+ Lokalisation, sowie mittels Phosphorylierungs-, und GTPasen Aktivierungstest in C57Bl/6 und Mrp14-/- Neutrophilen untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen