Funding Funded Projects The adhesion GPCR GPR56 – a key regulator of lymphocyte cytotoxicity

The adhesion GPCR GPR56 – a key regulator of lymphocyte cytotoxicity

Die T Lymphozyten sind ein wichtiger Teil des erworbenen oder adaptiven Immunsystems.

Die T Lymphozyten erkennen jeweils ein spezifisches Antigen, das von Proteinkomplexen auf der Oberfläche der Zellen präsentiert wird. Sobald ein T Lymphozyt dieses Antigen erkannt hat, wird er aktiviert und vermehrt sich. Je nach Art der T Zelle fällt die Reaktion der Zelle unterschiedlich aus. Während etwa T-Helferzellen Zytokine freisetzen und weitere Immunzellen anlocken, gehen zytotoxische T Zellen direkt zum Angriff über und zerstören die kranke oder entartete Zelle.
Jede zytotoxische T Zelle hat eine Vielzahl hemmender und aktivierender Rezeptoren. Solange keine Antigene erkannt werden, bleiben die T Zellen inaktiviert, damit kein körpereigenes Gewebe angegriffen wird. Sobald jedoch die Gefahr einer Infektion oder Tumorbildung besteht, müssen sie möglichst rasch aktiviert werden, um zellauflösende Enzyme oder entzündungsfördernde Zytokine freisetzen zu können.
Dr. Hamann und Dr. van Gisbergen haben mit GPR56 einen hemmenden T Zell-Rezeptor identifiziert, den sie aufgrund seiner Molekularstruktur und funktionellen Eigenschaften für geeignet halten, um auf das Immunsystem therapeutisch einzuwirken. Dieser G-Protein-gekoppelte Rezeptor der Adhäsionsgruppe hat einen großen extrazellulären Anteil (NTF), sieben Domänen, die sich durch die Membran ziehen, sowie eine kleine intrazelluläre Domäne (CTF). Der Rezeptor wird hochspezifisch auf der Oberfläche ruhender zytotoxischer T Lymphozyten präsentiert.
Den bisherigen Arbeiten der Forscher zufolge hängt die Rezeptorsynthese vom Transkriptionsfaktor Hobit ab. Vieles spricht dafür, dass GPR56 seine hemmende Wirkung entfaltet, sobald es einen Komplex mit einem anderen Transmembranprotein, dem Tetraspanin CD81, bilden kann. Darüber hinaus hat GPR56 offenbar auch einen Einfluss auf den Stoffwechsel der Zellen, was wiederum von verschiedenen Signalproteinen abhängt. Aufgrund ihrer Untersuchungen an einem anderen Lymphozytentyp (NK-Zellen) haben Dr. Hamann und Dr. van Gisbergen folgendes Modell postuliert: In ruhenden Zellen unterbindet der GPR56 Rezeptor zytotoxische Aktivitäten, indem er mit CD81 und dem Signalprotein Gαq/11 einen Komplex bildet. Auf die Aktivierung der Zellen hin wird dagegen der extrazelluläre Anteil des GPR56 Rezeptors abgespalten. Das führt dazu, dass der restliche GPR56 CD81 Gαq/11-Komplex zerfällt und der an der Zelle verbliebene Teil des Rezeptors mit dem Signalprotein Gα12/13 in Wechselwirkung treten kann. In dieser Konstellation werden dann vermehrt Signale ausgesandt, die für das Überleben, das Wachstum und die Vermehrung der Lymphozyten wichtig sind.
Die Hypothese, der zufolge GPR56 ein zentrales Steuerungselement für die Zytotoxizität der Lymphozyten und somit auch ein attraktives Ziel für eine Therapie ist, wird in drei Untersuchungseinheiten überprüft. Zunächst wird an menschlichen zytotoxischen T Zellen die Regulation des Transkriptionsfaktors Hobit über den GPR56 Rezeptor genau charakterisiert und dann dokumentiert, wie sich im Verlauf der Infektion verschiedene wichtige Paramater entwickeln, die für die Genexpression und Funktion von GPR56 wichtig sind. Mausmodelle, deren T Zellen keinen GPR56 Rezeptor haben, werden anschließend Aufschluss darüber geben, welche Rolle GPR56 in vivo bei der Differenzierung, Zytokinbildung und Zytotoxizität mehrerer Typen von T Zellen spielt. Schließlich wird noch der Bedeutung der Interaktion des Rezeptors mit Gα-Proteinen für den Zellstoffwechsel der Lymphozyten nachgegangen und überprüft, ob man die Zytotoxizität der Zellen mit spezifischen niedermolekularen Inhibitoren in den Griff bekommen und therapeutisch beeinflussen kann.

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