Struktur-Funktions-Analysen von IRF4 in der T-Zelldifferenzierung

Der hämatopoietische Transkriptionsfaktor Interferon regulatorischer Faktor (IRF) 4 reguliert die Entwicklung und Funktion der T-, B- und dendritischen Zellen des Immunsystems. Im T-Zell-Kompartiment beeinflusst dieser Faktor die Differenzierungen von Vorläuferzellen zu den Th/c2-, Th/c9- und Th/c17...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
1. Verfasser: Kang, Cholho
Beteiligte: Lohoff, Michael (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2016
Medizin
Ausgabe:http://dx.doi.org/10.17192/z2016.0364
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Zusammenfassung:Der hämatopoietische Transkriptionsfaktor Interferon regulatorischer Faktor (IRF) 4 reguliert die Entwicklung und Funktion der T-, B- und dendritischen Zellen des Immunsystems. Im T-Zell-Kompartiment beeinflusst dieser Faktor die Differenzierungen von Vorläuferzellen zu den Th/c2-, Th/c9- und Th/c17- Zell-Subtypen, welche neben ihren vielfältigen Aufgaben im Immunsystem auch zu schweren Autoimmunerkrankungen wie Multipler Sklerose und chronischer Darmentzündung und zu Asthma führen können. IRF4 bindet per se schwach an Promotoren und für seine Funktion ist die Interaktion mit anderen Transkriptionsfaktoren erforderlich. Nach Interaktion mit den Partnern wird nämlich die Wirkung seiner autoinhibitorischen Domäne in der C-terminalen Region aufgehoben, welche sonst die Bindung seiner DBD an den Promotor verhindert. Der erste Teil dieser Arbeit beschäftigt sich daher mit der Frage, ob die autoinhibitorische Domäne die biologische Wirkung von IRF4 auf T-Zelldifferenzierungen beeinflußt. Hierfür wurde die Deletionsmutante (d421-450), der selektiv die autoinhibitorische Domäne fehlt, kloniert, in IRF4 defizienten T-Zellen überexprimiert und ihr Effekt auf T-Zelldifferenzierungen mit dem von vollständigem IRF4 verglichen. Die Mutante d421-450 verstärkte die Th/c-Zelldifferenzierung (besonderes die Th/c17-Zelldifferenzierung), was durch gesteigerte Subtypen-spezifische Zytokinproduktion und Expression der Chemokinrezeptoren und Mastertranskriptionsfaktoren charakterisiert wurde. Die Mutante d411-450, welcher neben der autoinhibitorischen Domäne noch die 10 davor angeordneten aa 411-420 fehlen, hat dagegen sämtliche Aktivität verloren. Das bestätigt, dass (1) die autoinhibitorische Domäne auf die T-Zelldifferenzierungen hemmend wirkt und (2) die 10 aa vor der autoinhibitorischen Domäne für die T-Zelldifferenzierungen wichtig sind. Das stellt den ersten Befund über den biologischen Effekt der autoinhibitorischen Domäne von IRF4 auf die T-Zelldifferenzierungen dar. IRF4 hat eine modulare Domänenstruktur, wobei die DBD für die Bindung an den Promotor zuständig ist, während die RD die Wechselwirkung mit anderen Transkriptionsfaktoren vermittelt. Diese findet Partner-abhängig an unterschiedlichen Stellen innerhalb der RD statt. Dabei sind die aa 411-420 nicht nur wichtig für die Differenzierungen der Th/c2-, Th/c9- und Th/c17-Zellsubpopulationen (wie im ersten Teil gezeigt), sondern auch für die Wechselwirkung mit den Transkriptionsfaktoren PU.1 und NFATc2. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde daher detailliert untersucht, wie die Modifikation dieser Region zum Verlust der Aktivität bei der T-Zelldifferenzierung führen kann. Dabei wurde gefunden, dass durch die Prolin-Austauschmutante P411-412 bevorzugt die Th/c9- und Th/c17- Differenzierungen unterbunden und durch P411-413 alle untersuchten T-Zelldifferenzierungen verhindert wurden. Wir gehen davon aus, dass die Prolinmutanten dazu beitragen, die Bildung einer α-Helixstruktur der Peptidkette in diesem Bereich zu zerstören. Im zweiten Teil dieser Arbeit konnte damit erstmals erfolgreich gezeigt werden, dass die aa 411-412 von IRF4 essentiell für die Th/c9- und Th/c17-Zelldifferenzierung sind.
Beschreibung:135 pages.
DOI:http://dx.doi.org/10.17192/z2016.0364