Die Rolle von SPATA2 für Inflammation und Zelltod

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Ulrich Maurer
• Fachliche Zuordnung: Immunologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 411119877

Wir haben das Protein SPATA2 als neue Komponente des TNFR1 Signalkomplexes identifiziert. Wir haben gefunden, dass SPATA2 die Deubiquitinase CYLD zum TNFR1-Komplex rekrutiert und somit pro-inflammatorische Signalwege abschwächt, während SPATA2 andererseits TNF-induzierte Apoptose und Nekroptose fördert. Während damit ein starker Effekt von SPATA2 auf TNF-Signalwege gezeigt werden konnte, bleibt noch viel zu tun um die Funktionen von SPATA2 zu charakterisieren, und die Regulation von SPATA2 und seine Rolle in vivo sind noch ungeklärte Fragen. Dieser Antrag zielt ab auf die Charakterisierung der Rolle von SPATA2 in vivo sowie auf ein weiteres Verständnis der transkriptionellen und post-translationalen Regulation von SPATA2 und seine Rolle für TNF-induzierten Zelltod. Wir beobachteten eine hohe Expression von SPATA2 im Dünndarm und im Kolon, als auch eine induzierbare Expression von SPATA2 in intestinalen Organoiden, und wir werden die Rolle von SPATA2, im Vergleich zu CYLD, in einem Modell für entzündliche Darmerkrankungen mit Hilfe von spata2- und cyld-Knockout Mäusen untersuchen.Vorläufige Ergebnisse zeigten dass die erhöhte Expression von SPATA2 den TNF-induzierten Zelltod fördert, und wir fanden, dass SPATA2 durch Caspase-8 geschnitten wird. Dies legt die Möglichkeit nahe, dass die Proteolyse von SPATA2 eine Rolle für die Prävention von Nekroptose durch Caspase-8 hat, und wir werden jetzt die funktionellen Implikationen der SPATA2-Proteolyse durch Caspase-8 für Zelltod und pro-inflammatorische Signalwege charakterisieren. Wir haben weiterhin beobachtet, dass die Phosphorylierung von CYLD von SPATA2 abhängt und wir werden darauf abzielen, die verantwortliche Kinase, die Phosphorylierungsstelle und die funktionellen Implikationen zu identifizieren.Die Rolle von SPATA2, im Vergleich zu CYLD, für Zelltod wird auf genetischer Ebene untersucht werden. Die Defizienz von Caspase-8 resultiert in embryonaler Letalität infolge von Nekroptose und wir werden Caspase-8 defiziente Mäuse mit spata2-/- oder cyld-/- Mäusen kreuzen, umd die Notwendigkeit von SPATA2 und CYLD für die Blockierung der Entwicklung in Abwesenheit von Caspase-8 zu untersuchen. In gleicher Weise führt die Abwesenheit von TAK1 in endothelialen Geweben zu TNF-induzierter embryonaler Letalität. Da wir gefunden haben, dass SPATA2 notwendig ist für TNF-induzierte Apoptose in Abwesenheit von TAK1, werden wir die Notwendigkeit von SPATA2, aber auch CYLD, für die embryonale Letalität von Mäusen welchen die Kinase fehlt, durch Kreuzung der jeweiligen Knockout-Mäuse untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen