FLIP-Proteine und TRAF2 kontrollieren die Qualität der Todesrezeptor-Signaltransduktion

• Antragstellerin: Dr. Daniela Siegmund
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431867410

Todesrezeptoren (TRs) des CD95-Typs (CD95, TRAILR1/DR4, TRAILR2/DR5) rekrutieren und aktivieren Caspase-8 mit Hilfe von FADD. TRs des TNFR1-Typs (TNFR1, DR3) stimulieren Caspase-8 auch FADD-abhängig, aber sekundär im Zytoplasma. Beide TR-Typen induzieren auch RIPK1-abhängig Nekroptose, im Fall der CD95-Typ TRs FADD-vermittelt, im Fall der TNFR1-Typ TRs hingegen FADD-unabhängig. TRs beider Typen aktivieren zudem den klassischen NFkB-Signalweg. FADD und Caspase-8 werden hierfür von den CD95-Typ TRs, nicht aber von den TNFR1-Typ TRs, benötigt. Wir konnten kürzlich zeigen, dass RIPK1 und TRADD in redundanter Weise für die NFkB-Aktivierung durch TNFR1- und CD95-Typ TRs essentiell sind. Wir beobachteten weiterhin eine redundante Rolle von TRADD und RIPK1 spezifisch in der TNF-induzierten Apoptose.Da TRADD als auch RIPK1 mit dem NFkB-aktivierenden Protein TRAF2 interagieren, spricht die Redundanz von TRADD und RIPK1 in der TR-induzierten NFkB-Aktivierung dafür, dass TRAF2 hier gleichfalls eine Rolle spielt. Interessanterweise inhibiert TRAF2 sowohl die TNFR1-Typ als auch die CD95-Typ TR-induzierte Nekroptose und zudem selektiv die TNFR1-induzierte Apoptose.Die cFLIP-Proteine inhibieren TR-induziert Zelltodprozesse. Alle cFLIP-Proteine rekrutieren spezifisch zu den CD95-Typ TRs und TR-induzierten zytoplasmatischen Komplexen. Alle cFLIP-Proteine wirken antiapoptotisch, zeigen aber widersprüchliche Funktionen in der Nekroptoseinduktion und der NFkB-Aktivierung. In den letzten Jahren zeigte sich, dass TRs die NFkB-Aktivierung durch mindestens drei TRADD-RIPK1-abhängige Modi zu stimulieren vermögen: i) RIPK1-unabhängig via TRADD, ii) TRADD-unabhängig via RIPK1 ohne dessen Kinaseaktivität und iii) via RIPK1 und Hilfe seiner Kinaseaktivität. Es ist zurzeit völlig unklar, in welcher Weise cFLIP-Proteine und TRAF2 diese verschiedenen Signaltransduktions-Modi regulieren. Insgesamt ist also die zentrale Frage wie cFLIP-Proteine und TRAF2 die Balance zwischen apoptotischem, nekroptotischem und NFkB Signaling in TR-Typ-spezifischer Weise regulieren in vielerlei Hinsicht unklar. Ich möchte daher erforschen, wie die verschiedenen cFLIP-Proteine und TRAF2 die oben genannten TR-Typ- und/oder Signalweg-spezifischen Aktivitäten von Caspase-8 und RIPK1 kontrollieren. Insbesondere sollen folgende Aspekte adressiert werden: - die widersprüchliche Funktionen der unterschiedlichen cFLIP-Proteine in der Nekroptose und der NFkB-Aktivierung - die Bedeutung von TRAF2 für die unterschiedlichen Modi der TR-induzierten NFkB-Aktivierung - die Kontrolle der Caspase-8-Aktivität durch TRAF2 Die TR-Typ- und Signalweg-spezifischen Funktionen der cFLIP-Proteine und TRAF2 werden mittels etablierten Methoden zum einen in TRAF2 und cFLIP KO-Zellen untersucht, die mit funktionell definierten TRAF2 und cFLIP-Mutanten rekonstituiert wurden, und zum anderen in Zellen, die doppelt-defizient für TRAF2 und TRADD, RIPK1 oder das RIPK1-regulierende Protein Cyld sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen