Ryanodinrezeptoren und NAADP in der Biologie von T-Lymphocyten

• Antragsteller: Professor Dr. Alexander Flügel; Professor Dr. Andreas H. Guse
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie ; Biochemie ; Immunologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 201358593

Im vorausgegangenen Projekt konnten wichtige Aspekte des Wirkmechanismus des 2nd messengers NAADP und des Ryanodinrezeptor 1 (RyR1) sowie die Rolle von frühen, lokalen Ca2+-Signalen bei der Aktivierung und Re-Aktivierung von T-Lymphocyten erarbeitet werden. Zudem wurden in RyR1- und RyR3-Knock out-Mäusen deutlich mildere Verläufe der Experimentellen Autoimmunen Encephalomyelitis (EAE) beobachtet.Nun sollen die biochemischen Grundlagen der Wirkung von NAADP in T-Zellen weiter analysiert werden. Dazu wollen wir die Reinigung und Identifizierung NAADP-bindender Proteine vorantreiben und einen neuen Enzymkandidaten für die Bildung von NAADP untersuchen. Das molekulare Netzwerk, das die Bildung von Ca2+-Mikrodomänen während der Initiierung der Immunsynapse reguliert, soll im Detail analysiert werden; dabei stehen die Beteiligung des NAADP-bildenden Enzyms, von NAADP-Bindeproteinen, sowie von RyR1, aber auch von weiteren Ionenkanälen (two-pore channels) im Mittelpunkt. T-Zellen aus Mäusen mit konditionalem knock-out des ryr1-Gens sollen hinsichtlich der lokalen Ca2+-Signale, der EAE, sowie der Aktivierung von T-Zellen in situ im Lymphknoten und im zentralen Nervensystem (ZNS) untersucht werden. Durch Kreuzung mit entsprechenden Cre-Linien sollen auch RyR1-defiziente Astrocyten (GFAP-Cre), Neuronen (Thy1-Cre) and Mikrogliazellen (Cx3cr1-CreER) erzeugt und unter Kontroll- und Entzündungsbedingungen hinsichtlich der oben genannten Kriterien untersucht werden.Weiterhin werden wir lokale und globale Ca2+-Signale in murinen RyR3-/--Astrocyten analysieren und die Gen-Expressionsprofile und die Funktionen dieser Zellen ex vivo aus gesunden Tieren bzw. aus EAE-Tieren vergleichend untersuchen. Als Ergebnis erwarten wir die exakte Beschreibung der Signalkette von NAADP und RyR1 in T-Zellen und deren Rolle bei der T-Zellaktivierung sowie von Autoimmunvorgängen im zentralen Nervensystem. In ähnlicher Weise soll die Rolle des Ca2+-Signalings von RyR3 in Astrocyten und deren Beitrag zur Autoimmunität im ZNS herausgearbeitet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen