Molecular cloning of TRAF2 binding protein gene and its promoter region from the grass carp Ctenopharyngodon idellus

A tumor necrosis factor receptor-associated factor 2 binding protein (T2BP) gene was isolated from the grass carp (Ctenopharyngodon idellus) by utilizing suppression subtractive hybridization (SSH) and rapid amplification of cDNA ends (RACE). The grass carp T2BP (GT2BP) gene contains an open reading frame of 579 nucleotide(s) (nt), encoding 193 amino acids, with 23 nt 5'-untranslated region and a long 3'-untranslated region of 434 nt including poly (A), 1 AUUUA motif and 4 AUUUUA motifs. No signal peptide has been detected in the predicted GT2BP, but a characteristic forkhead associated domain is present. The GT2BP mRNA shares 83% identity with the zebrafish DNA sequence, and they both have no introns in the genomic DNA. The putative transcription factor binding sites of GT2BP include two C/EBP alpha binding sites, and one c-Jun binding, one AP-1 binding, and one nuclear factor kappa B (NF kappa B) binding sites. Southern blot analysis revealed that the GT2BP was a single-copy gene. Individual difference was observed in GT2BP expression in examined organs of healthy grass carp. However, the expression of GT2BP in all examined organs in a fish with the highest copepod infection level and the significantly higher expression level in spleen and liver in infected fish may indicate its up-regulation with the parasite infection. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Physical and functional interactions between Drosophila TRAF2 and Pelle kinase contribute to Dorsal activation

Signaling through the Toll receptor is required for dorsal/ventral polarity in Drosophila embryos, and also plays an evolutionarily conserved role in the immune response. Upon ligand binding, Toll appears to multimerize and activate the associated kinase, Pelle. However, the immediate downstream targets of Pelle have not been identified. Here we show that Drosophila tumor necrosis factor receptor-associated factor 2 (dTRAF2), a homologue of human TRAF6, physically and functionally interacts with Pelle, and is phosphorylated by Pelle in vitro. Importantly, dTRAF2 and Pelle cooperate to activate Dorsal synergistically in cotransfected Schneider cells. Deletion of the C-terminal TRAF domain of dTRAF2 enhances Dorsal activation, perhaps reflecting the much stronger interaction of the mutant protein with phosphorylated, active Pelle. Taken together, our results indicate that Pelle and dTRAF2 physically and functionally interact, and that the TRAF domain acts as a regulator of this interaction. dTRAF2 thus appears to be a downstream target of Pelle. We discuss these results in the context of Toll signaling in flies and mammals.

The tumor necrosis factor-inducible zinc finger protein A20 interacts with TRAF1/TRAF2 and inhibits NF-kappaB activation.

TRAF1 and TRAF2 form an oligomeric complex that associates with the cytoplasmic domains of various members of the tumor necrosis factor (TNF) receptor superfamily. TRAF2 action is required for activation of the transcription factor NF-kappaB triggered by TNF and the CD40 ligand. Here we show that TRAF1 and TRAF2 interact with A20, a zinc finger protein, whose expression is induced by agents that activate NF-kappaB. Mutational analysis revealed that the N-terminal half of A20 interacts with the conserved C-terminal TRAF domain of TRAF1 and TRAF2. In cotransfection experiments, A20 blocked TRAF2-mediated NF-kappaB activation. A20 also inhibited TNF and IL-1-induced NF-kappaB activation, suggesting that it may inhibit NF-kappaB activation signaled by diverse stimuli. The ability of A20 to block NF-kappaB activation was mapped to its C-terminal zinc finger domain. Thus, A20 is composed of two functionally distinct domains, an N-terminal TRAF binding domain that recruits A20 to the TRAF2-TRAF1 complex and a C-terminal domain that mediates inhibition of NF-kappaB activation. Our findings suggest a possible molecular mechanism that could explain A20's ability to negatively regulate its own TNF-inducible expression.

Pre-clinical evaluation of amphiphilic silicone oligomers for scar remediation

The formation of hypertrophic scars is a frequent outcome of wound repair and often requires further therapy with treatments such as silicone gel sheets (SGS; Perkins et al., 1983). Although widely used, knowledge regarding SGS and their mechanism of action on hypertrophic scars is limited. Furthermore, SGS require consistent application for at least twelve hours a day for up to twelve consecutive months, beginning as soon as wound reepithelialisation has occurred. Preliminary research at QUT has shown that some species of silicone present in SGS have the ability to permeate into collagen gel skin mimetics upon exposure. An analogue of these species, GP226, was found to decrease both collagen synthesis and the total amount of collagen present following exposure to cultures of cells derived from hypertrophic scars. This silicone of interest was a crude mixture of silicone species, which resolved into five fractions of different molecular weight. These five fractions were found to have differing effects on collagen synthesis and cell viability following exposure to fibroblasts derived from hypertrophic scars (HSF), keloid scars (KF) and normal skin (nHSF and nKF). The research performed herein continues to further assess the potential of GP226 and its fractions for scar remediation by determining in more detail its effects on HSF, KF, nHSF, nKF and human keratinocytes (HK) in terms of cell viability and proliferation at various time points. Through these studies it was revealed that Fraction IV was the most active fraction as it induced a reduction in cell viability and proliferation most similar to that observed with GP226. Cells undergoing apoptosis were also detected in HSF cultures exposed to GP226 and Fraction IV using the Tunel assay (Roche). These investigations were difficult to pursue further as the fractionation process used for GP226 was labour-intensive and time inefficient. Therefore a number of silicones with similar structure to Fraction IV were synthesised and screened for their effect following application to HSF and nHSF. PDMS7-g-PEG7, a silicone-PEG copolymer of low molecular weight and low hydrophilic-lipophilic balance factor, was found to be the most effective at reducing cell proliferation and inducing apoptosis in cultures of HSF, nHSF and HK. Further studies investigated gene expression through microarray and superarray techniques and demonstrated that many genes are differentially expressed in HSF following treatment with GP226, Fraction IV and PDMS7-g-PEG7. In brief, it was demonstrated that genes for TGFβ1 and TNF are not differentially regulated while genes for AIFM2, IL8, NSMAF, SMAD7, TRAF3 and IGF2R show increased expression (>1.8 fold change) following treatment with PDMS7-g-PEG7. In addition, genes for αSMA, TRAF2, COL1A1 and COL3A1 have decreased expression (>-1.8 fold change) following treatment with GP226, Fraction IV and PDMS7-g-PEG7. The data obtained suggest that many different pathways related to apoptosis and collagen synthesis are affected in HSF following exposure to PDMS7-g-PEG7. The significance is that silicone-PEG copolymers, such as GP226, Fraction IV and PDMS7-g-PEG7, could potentially be a non-invasive substitute to apoptosis-inducing chemical agents that are currently used as scar treatments. It is anticipated that these findings will ultimately contribute to the development of a novel scar therapy with faster action and improved outcomes for patients suffering from hypertrophic scars.

Molecular identification and expression analysis of tumor necrosis factor receptor-associated factor 2 in grass carp Ctenopharyngodon idella

Tumor necrosis factor receptor-associated factor 2 (TRAF2) is a crucial component of almost the entire tumor necrosis factor receptor superfamily signaling pathway. In the present study, a TRAF2 gene has been cloned from grass carp (Ctenopharyngodon idella) by reverse transcription-polymerase chain reaction and rapid amplification of cDNA ends. The full-length cDNA is 3162 bp, including a 60 bp 5' untranslated region (UTR), a 1611 bp open reading frame, and a 1491 bp 3' UTR. The polyadenylation signal (AATAAA) and the mRNA instability motifs (ATTTTA, ATTTA) were followed by a poly(A) tail in the 3' UTR. No signal peptide or transmembrane region has been found in the putative amino acids of grass carp TRAF2 (gcTRAF2). Phylogenetic tree analysis clearly showed that gcTRAF2 is nearest to the TRAF2 gene of goldfish. The identity of gcTRAF2 with its homologs in other vertebrates ranges from 56% to 97%. It is characterized by one RING-type signature at the N-terminus, one zinc finger in the middle part, and one conserved TRAF domain consisting of a C-proximal (TRAF-C) subdomain and a N-proximal (TRAF-N) subdomain. The identity of TRAF-C among all TRAF2 homologs in vertebrates varies from 78% to 97%, whereas the identity of TRAF-N ranges from 56% to 100%. The recombinant gcTRAF2 has been expressed in Escherichia coli using pET-32a expression vector. The rabbit anti-gcTRAF2 polyclonal antibody was obtained. The expression of gcTRAF2 in different organs was examined by real-time quantitative polymerase chain reaction and Western blot analysis. It was widely distributed in heart, head kidney, thymus, brain, gill, liver, spleen, and trunk kidney. This is the first report of a TRAF2 homolog molecule in fish.

Caspase-8 and c-FLIPL associate in lipid rafts with NF-kappaB adaptors during T cell activation.

Humans and mice lacking functional caspase-8 in T cells manifest a profound immunodeficiency syndrome due to defective T cell antigen receptor (TCR)-induced NF-kappaB signaling and proliferation. It is unknown how caspase-8 is activated following T cell stimulation, and what is the caspase-8 substrate(s) that is necessary to initiate T cell cycling. We observe that following TCR ligation, a small portion of total cellular caspase-8 and c-FLIP(L) rapidly migrate to lipid rafts where they associate in an active caspase complex. Activation of caspase-8 in lipid rafts is followed by rapid cleavage of c-FLIP(L) at a known caspase-8 cleavage site. The active caspase.c-FLIP complex forms in the absence of Fas (CD95/APO1) and associates with the NF-kappaB signaling molecules RIP1, TRAF2, and TRAF6, as well as upstream NF-kappaB regulators PKC theta, CARMA1, Bcl-10, and MALT1, which connect to the TCR. The lack of caspase-8 results in the absence of MALT1 and Bcl-10 in the active caspase complex. Consistent with this observation, inhibition of caspase activity attenuates NF-kappaB activation. The current findings define a link among TCR, caspases, and the NF-kappaB pathway that occurs in a sequestered lipid raft environment in T cells.

Rôle du récepteur REG/EXTL3 dans l’inflammation et son implication possible dans l’ostéoarthrose (OA)

L’ostéoarthrose (OA) est une maladie articulaire dont l’incidence augmente avec le vieillissement de la population. Elle se caractérise par une détérioration progressive du cartilage articulaire accompagnée du remodelage de l’os sous-chondral et du changement des tissus mous de l’articulation. La douleur et le dysfonctionnement de l’articulation affectée sont généralement attribués à l’inflammation et l’épanchement de la synovie. Plusieurs évidences indiquent que l’inflammation de la membrane synoviale contribue grandement à la pathogenèse de l’OA. En effet, la synthèse et l’expression des enzymes protéolytiques qui dégradent la matrice cartilagineuse sont régulées par de nombreuses cytokines retrouvées au sein de ce foyer inflammatoire. Deux d’entre elles, l’interleukine-1 beta (IL-1β) et le «tumor necrosis factor » alpha (TNF-α), jouent un rôle majeur dans le déclenchement de l’inflammation associée à l’OA. Ces cytokines pro-inflammatoires agissent notamment sur les synoviocytes et les chondrocytes en activant NF-κB qui, à son tour, active les gènes de cytokines. Cette boucle de régulation positive amplifie et perpétue la réponse inflammatoire. Récemment, il a été rapporté que l’activation de NF-κB par TNF-α peut être potentialisée par EXTL3, un récepteur transmembranaire ; mais le mécanisme sous-jacent de cet effet demeure inconnu. Toutefois, les niveaux important d’EXTL3 et de son ligand Reg1B chez les patients arthrosiques, laissent croire que ces protéines jouent un rôle dans le développement de l’OA. Notre objectif était d’étudier le mécanisme par lequel EXTL3 amplifie l’activation de NF-κB par TNF-α et d’examiner si ce phénomène se produit aussi avec l’IL-1β. Nous avons utilisé les cellules C28/I2, une lignée cellulaire de chondrocytes, comme modèle d’étude. Les transfections transitoires avec un vecteur d’expression, les techniques d’immunofluorescence (IF), d’immunoprécipitation (IP) et d’immunobuvardage de type Western (IB); ont été utilisées dans le cadre de diverses approches expérimentales. Les résultats obtenus par transfection ont révélé que la protéine EXTL3 potentialisait l’activation de NF-κB aussi bien par IL-1β que par TNF-α. Ce résultat signifie que la potentialisation de l’activité NF-κB par EXTL3 n’est pas spécifique à TNF-α. D’autre part, l’IP avec TNFRI et TRAF2 a révélé la présence d’EXTL3 dans le complexe TNF-α/TNFRI/TRAF2 qui se forme au niveau de la membrane plasmique. De plus, ceci a été confirmé in vivo par microscopie confocale montrant la co-localisation de TNFRI-TRAF2-EXTL3 dans la membrane nucléaire, suggérant ainsi la formation d’un complexe identique au niveau des membranes plasmique et nucléaires. Toutefois, la présence du ligand Reg1B et/ou de la glucosamine inhibait la formation de ce complexe au niveau de la membrane plasmique, tout comme ils abolissaient la potentialisation de l’activité NF-κB par EXTL3. Ces résultats suggèrent non seulement que le recrutement d’EXTL3 libre dans le complexe TNF-α/TNFR1 est requis pour amplifier l’activation de NF-κB par TNF-α, mais aussi la capacité du ligand Reg1B et de la glucosamine à moduler cette activation à travers la baisse ou l’inhibition de l’interaction EXTL3-TNFR1. Les données de cette étude constituent une avancée majeure dans la compréhension des événements moléculaires qui contrôlent l’activation de NF-κB par les cytokines pro-inflammatoires. Ces résultats pourraient conduire au développement de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement de l’inflammation associée à l’OA et impliquant une activation incessante de NF-κB.

CD40 signalling in platelet function

Le CD40 est un membre de la famille des récepteurs du facteur de nécrose tumorale ("Tumour necrosis factor", TNF), initialement identifié sur des cellules de carcinome de la vessie. L'interaction du CD40 avec son ligand (CD40L) est d'une importance cruciale pour le développement des cellules B et de la commutation d'isotype au cours de la réponse immunitaire acquise. L'expression du complexe CD40/CD40L était initialement cru d'être limiter aux cellules du système immunitaire, mais aujourd'hui il est bien connu que ce complexe est également exprimé sur les cellules du système circulatoire et vasculaire, et est impliqué dans diverses réactions inflammatoires; de sorte que le CD40L est maintenant considéré comme une molécule thrombo-inflammatoire prédictive des événements cardiovasculaires. Les plaquettes expriment constitutivement le CD40, alors que le CD40L n'est exprimé que suite à leur l'activation. Il est ensuite clivé en sa forme soluble (sCD40L) qui représente la majorité du sCD40L en circulation. Il fut démontré que le sCD40L influence l'activation plaquettaire mais son effet exact sur la fonction plaquettaire, ainsi que les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents à son action demeurent inconnus. Ainsi, ce projet a été entrepris dans le but d’adresser les objectifs spécifiques suivants: 1) évaluer les effets in vitro du sCD40L sur l'activation et l'agrégation plaquettaire; 2) identifier les récepteurs plaquettaires impliqués dans l’action du sCD40L; 3) élucider les voies signalétiques intracellulaires induits par le sCD40L; 4) évaluer les effets du sCD40L sur la formation de thrombus in vivo. Nous avons trouvé que le sCD40L augmente fortement l'activation et l'agrégation des plaquettes en réponse à de faibles concentrations d'agonistes. Les plaquettes humaines traitées avec une forme mutante du sCD40L qui n'interagit pas avec le CD40, et les plaquettes de souris déficientes en CD40 ne furent pas en mesure d'induire de telles réponses, indiquant que le récepteur principal du sCD40L au niveau des plaquettes est le CD40. En plus, nous avons identifié la présence de plusieurs membres de la famille du facteur associé du récepteur du TNF ("TNF receptor-associated factor", TRAF) dans les plaquettes et nous avons montré que seulement le TRAF2 s'associe avec le CD40 suite à la stimulation par le sCD40L. Nos résultats indiquent aussi que le sCD40L agisse sur les plaquettes au repos par l'entremise de deux voies signalétiques distinctes. La première voie implique l'activation de la petite GTPase Rac1 et de sa cible en aval, soit la protéine kinase p38 activée par le mitogène ("p38 mitogen-activated protein kinase", p38 MAPK ), menant au changement de forme plaquettaire et à la polymérisation de l'actine; alors que la deuxième voie implique l'activation de la cascade signalétique du NF-kB. Par ailleurs, à la suite d'une lésion artérielle induite par le chlorure de fer, le sCD40L exacerbe la formation de thrombus et l'infiltration leucocytaire au sein du thrombus dans les souris du type sauvage, mais pas chez les souris déficientes en CD40. En conclusion, ce projet a permis d'identifier pour la première fois deux voies signalétiques distinctes en aval du CD40 plaquettaire et a permis d'établir leur implication dans l'activation et l'agrégation plaquettaire en réponse au sCD40L. De manière plus importante, ce projet nous a permis d'établir un lien direct entre les niveaux élevés du sCD40L circulant et la formation de thrombus in vivo, tout en soulignant l'importance du CD40 dans ce processus. Par conséquent, l'axe CD40/CD40L joue un rôle important dans l'activation des plaquettes, les prédisposant à une thrombose accrue en réponse à une lésion vasculaire. Ces résultats peuvent expliquer en partie la corrélation entre les taux circulants élevés du sCD40L et l'incidence des maladies cardiovasculaires.

Functional studies of the deubiquitinating enzymes USP19, USP4 and UCH-L1

El marcaje de proteínas con ubiquitina, conocido como ubiquitinación, cumple diferentes funciones que incluyen la regulación de varios procesos celulares, tales como: la degradación de proteínas por medio del proteosoma, la reparación del ADN, la señalización mediada por receptores de membrana, y la endocitosis, entre otras (1). Las moléculas de ubiquitina pueden ser removidas de sus sustratos gracias a la acción de un gran grupo de proteasas, llamadas enzimas deubiquitinizantes (DUBs) (2). Las DUBs son esenciales para la manutención de la homeostasis de la ubiquitina y para la regulación del estado de ubiquitinación de diferentes sustratos. El gran número y la diversidad de DUBs descritas refleja tanto su especificidad como su utilización para regular un amplio espectro de sustratos y vías celulares. Aunque muchas DUBs han sido estudiadas a profundidad, actualmente se desconocen los sustratos y las funciones biológicas de la mayoría de ellas. En este trabajo se investigaron las funciones de las DUBs: USP19, USP4 y UCH-L1. Utilizando varias técnicas de biología molecular y celular se encontró que: i) USP19 es regulada por las ubiquitin ligasas SIAH1 y SIAH2 ii) USP19 es importante para regular HIF-1α, un factor de transcripción clave en la respuesta celular a hipoxia, iii) USP4 interactúa con el proteosoma, iv) La quimera mCherry-UCH-L1 reproduce parcialmente los fenotipos que nuestro grupo ha descrito previamente al usar otros constructos de la misma enzima, y v) UCH-L1 promueve la internalización de la bacteria Yersinia pseudotuberculosis.

A novel mechanism of CD40-induced apoptosis of carcinoma cells involving TRAF3 and JNK/AP-1 activation

Membrane-presented CD40 agonists can induce apoptosis in carcinoma, but not normal homologous epithelial cells, whereas soluble agonists are growth inhibitory but not proapoptotic unless protein synthesis is blocked. Here we demonstrate that membrane-presented CD40 ligand (CD154) (mCD40L), but not soluble agonists, triggers cell death in malignant human urothelial cells via a direct mechanism involving rapid upregulation of TNFR-associated factor (TRAF)3 protein, without concomitant upregulation of TRAF3 mRNA, followed by activation of the c-Jun N-terminal kinase (JNK)/activator protein-1 (AP-1) pathway and induction of the caspase-9/caspase-3-associated intrinsic apoptotic machinery. TRAF3 knockdown abrogated JNK/AP-1 activation and prevented CD40-mediated apoptosis, whereas restoration of CD40 expression in CD40-negative carcinoma cells restored apoptotic susceptibility via the TRAF3/AP-1-dependent mechanism. In normal human urothelial cells, mCD40L did not trigger apoptosis, but induced rapid downregulation of TRAF2 and 3, thereby paralleling the situation in B-lymphocytes. Thus, TRAF3 stabilization, JNK activation and caspase-9 induction define a novel pathway of CD40-mediated apoptosis in carcinoma cells.

The role of CYLD in dendritic cell function

Deubiquitination of NF-κB members by CYLD is crucial in controlling the magnitude and nature of cell activation. The naturally occurring CYLD splice variant, devoid of exons 7 and 8, lacks TRAF2 and NEMO binding sites. The role of this splice variant in dendritic cell (DC) function was analyzed using CYLDex7/8 mice, which lack the full-length CYLD (FL-CYLD) transcript and over-express the short splice variant (sCYLD). Bone marrow derived DCs (BMDC) from CYLDex7/8 mice display a hyper-reactive phenotype in vitro and in vivo and have a defect in establishing tolerance using DEC205-mediated antigen targeting to resting DCs. This phenotype was accompanied by an increased nuclear translocation of the IκB molecule Bcl-3, and increased degradation of cytoplasmic p105 in CYLDex7/8 BMDCs after stimulation. This suggests that in contrast to FL-CYLD, sCYLD is a positive regulator of NF-κB activity and its over-expression induces a hyper-reactive phenotype in DCs.

Identifizierung und Charakterisierung neuer Proteine des Abwehrsystems der Porifera - ein Apoptoseregulator und ein antimikrobielles Protein aus dem Schwamm Suberites domuncula

Aufgrund ihrer Lebensweise und -umgebung sind effiziente Strategien zur Abwehr bedrohender Einflüsse essentiell für die Porifera. Eine dieser Strategien stellen die Apoptose in höheren Metazoen, sowie ein effizientes Immunsystem dar. Diese sichern sowohl das Überleben des Organismus als auch die Entfernung beschädigter, infizierter oder redundanter Zellen. Bei Untersuchungen der Porifera auf Moleküle, die an diesen Prozessen beteiligt sind, konnten in den letzten Jahren beachtliche Erfolge erzielt werden. So konnten das in der Apoptose involvierte Protein GCDD2 (proapoptotisch), die antiapoptotischen GCBHP1 und GCBHP2 Proteine (Wiens et al., 2001), sowie ein LPS induzierbarer TNF (Wiens et al., 2007) und zwei Caspasen (Wiens et al., 2003) in Schwämmen identifiziert werden. Um diese essentiellen Mechanismen besser verstehen zu können, sollte ein möglicher Tumor-Nekrose-Faktor-Rezeptor identifiziert werden. Hierzu wurde die SpongeBase Datenbank nach Proteinen mit Todesdomänen durchsucht und diese unter Anwendung von PCR- und Screening-Techniken in einer cDNA-Bank des marinen Schwammes S. domuncula komplettiert. Im Anschluss an ihre Sequenzierung wurde ein Klon ausgewählt, dessen Todesdomäne größte Homologie zu einem TNFR zeigte. Dieser Klon SD_TNFR-like (Suberites domuncula TNFR-homologes Protein) wurde anschließend diversen Sequenz- und Strukturanalysen unterzogen. Diese offenbarten die Existenz zweier funktional bedeutsamer Domänen (Ubiquitin-like und Todesdomäne). Vor allem die Todesdomäne impliziert eine Beteiligung des Proteins an apoptotischen Prozessen. Über einen „Yeast Two Hybrid Screen“ sollten Proteine identifiziert werden, welche mit dem Ausgangsprotein interagieren. Hierbei wurde ein Protein identifiziert, das Ähnlichkeit mit einem antimikrobiellen Peptid aufweist. Dieses Protein kann analog zu einer Gruppe von antimikrobiellen Peptiden, den α-helikalen kationischen Peptiden, in drei Teile gespalten werden. Das Signalpeptid sowie ein anionisches Propeptid werden abgespalten und es entsteht ein kationisches, antimykotisch wirksames Peptid. Beide Proteine sollten, sofern sie in die Abwehrreaktionen involviert sind, durch Inkubation mit mikrobiellen Strukturen vermehrt exprimiert werden. Eine Überprüfung der Transkription mittels Northern Blot Analysen bestätigte dies für das SD_TNFR-like nach Inkubation mit LPS und TNF- α sowie für SD_Brevinin-like nach Inkubation mit LPS, PAM und Hefe. Mit der Herstellung eines rekombinanten SD_TNFR-like-Proteins wurde die Immunisierung von Kaninchen und die folgende Gewinnung eines polyklonalen SD_TNFR-like-Antikörpers ermöglicht. Dieser gestattete den Nachweis der SD_TNFR-like -Expression mittels Western Blot-Analysen sowie die stressinduzierte erhöhte Expression mittels Dot Blot-Analysen auch auf Proteinebene. Um die Funktion des SD_TNFR-like Proteins zu charakterisierten, wurde ein Test mit RAW-Blue™-Zellen durchgeführt. Die Ergebnisse implizieren, dass das Protein Teil der Immunreaktion analog der der TLR- bzw. NLR- Reaktion ist. Auch die Interaktion mit einem antimikrobiellen Protein, welches für das Überleben des Organismus und die Bekämpfung der Mikroorganismen sorgt, deutet auf eine solche Beteiligung hin. Zusätzlich wird diese These durch ein Ergebnis der Strukturanalysen unterstützt, nämlich die Identifizierung einer TRAF2 Bindestelle. TRAF2 ist ein Adapterprotein der TNFR und aktiviert Überlebensfaktoren über den NF - B-Weg. Immunohistochemische Analysen zeigten, dass das SD_TNFR-like Protein im Organismus vor allem um die Bakteriozysten, um verschiedene Mikroorganismen und am Rand des Schwammes exprimiert wird, was ebenfalls für eine immunologische Funktionsweise spricht. Auch im restlichen Gewebe wird es kontinuierlich, auch ohne vorherige LPS Inkubation exprimiert. Diese Akkumulation zeigt deutlich, dass das Protein in einen Schutzmechanismus gegen äußere Bedrohungen involviert ist. Es scheint dabei direkt an den eindringenden Mikroorganismen zu wirken. Das SD_TNFR-like ist demnach ein potentieller Bestandteil der Immunantwort des Schwammes, welches Apoptose verhindern und Überlebensmechanismen aktivieren kann. Das SD_Brevinin-like Protein besitzt antimykotische Aktivität, wie in einem antimikrobiellen Test gezeigt werden konnte. Weiterhin scheint es für das SD_TNFR-like Protein als positiver bzw. negativer Regulator von Bedeutung zu sein, der eine Reaktion entweder beendet oder die Expression von Überlebensfaktoren verstärkt. Die in dieser Arbeit präsentierten Ergebnisse und Schlussfolgerungen demonstrieren somit die Identifizierung eines neuen Schwammproteins, welches eine Rolle in der Immunantwort spielt, sowie eines neuen antimikrobiellen Peptids, welches die Wirkung des TNFR-like moduliert. Es müssen jedoch noch weitere Funktionsanalysen folgen, um den Mechanismus des SD_TNFR-like Proteins und seine Regulation genauer charakterisieren zu können

Assessing the role of sCYLD and Bcl-3 in immune regulation

CYLD is a deubiquitinating enzyme, which negatively regulates NF-κB signaling by removing Lys63-linked polyubiquitin chains from its substrates. In mice, there are two variants of CYLD: full-length CYLD (FL-CYLD) and its short splice variant sCYLD. sCYLD lacks the NEMO and TRAF2 binding sites and CYLDex7/8 mice, which have been generated in our laboratory, overexpress sCYLD in the absence of the full length transcript. In this thesis, we show that bone marrow-derived macrophages (BMDCs) overexpressing sCYLD display a hyperactive phenotype. They have increased levels of the inflammatory cytokines IL-6 and TNFα, have exaggerated stimulatory capacity and fail to induce tolerance in in vivo experiments. CYLDex7/8 BMDCs have increased levels of nuclear Bcl-3, which we could show to be directly induced by sCYLD expression. NF-κB signaling was markedly upregulated in CYLDex7/8 BMDCs.rnBcl-3 overexpressing BMDCs with normal CYLD expression, however, were not hyperactive, suggesting that Bcl-3 overexpression is not sufficient for causing the observed phenotype. Taken together we propose a model in which the exclusive overexpression of sCYLD with high nuclear levels of Bcl-3 in BMDCs is accompanied by an increased NF-κB activation, resulting in a hyperactive phenotype.rnWe further analyzed macrophages overexpressing sCYLD using the LysMcre CyldFL/FL strain, but could not detect differences in activation marker expression, cytokine secretion or iNOS production. LysMcre CyldFL/FL mice immunized with MOG35-55 peptide showed a more severe course of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), which could not be explained by enhanced levels of MHC class II on CNS-resident macrophages and microglia or increased T cell infiltration.rnMice overexpressing Bcl-3 in T cells develop spontaneous colitis. They have less peripheral memory/effector T cells and less Th1 cells, whereas Th17 numbers are normal. Naïve T cells overexpressing Bcl-3 show defects in in vitro differentiation to the Th1 or Th17 fate. CD4+ T cells overexpressing Bcl-3 show enhanced survival capacity in in vitro culture, but have a defect in proliferative capacity when stimulated in vitro or when adoptively transferred into lymphopenic hosts.

CD27 signaling on chronic myelogenous leukemia stem cells activates Wnt target genes and promotes disease progression

Chronic myelogenous leukemia (CML) results from a chromosomal translocation in hematopoietic stem or early progenitor cells that gives rise to the oncogenic BCR/ABL fusion protein. Clinically, CML has a chronic phase that eventually evolves into an accelerated stage and blast crisis. A CML-specific immune response is thought to contribute to the control of disease. Whether the immune system can also promote disease progression is not known. In the present study, we investigated the possibility that the TNF receptor family member CD27 is present on leukemia stem cells (LSCs) and mediates effects of the immune system on CML. In a mouse model of CML, BCR/ABL+ LSCs and leukemia progenitor cells were found to express CD27. Binding of CD27 by its ligand, CD70, increased expression of Wnt target genes in LSCs by enhancing nuclear localization of active β-catenin and TRAF2- and NCK-interacting kinase (TNIK). This resulted in increased proliferation and differentiation of LSCs. Blocking CD27 signaling in LSCs delayed disease progression and prolonged survival. Furthermore, CD27 was expressed on CML stem/progenitor cells in the bone marrow of CML patients, and CD27 signaling promoted growth of BCR/ABL+ human leukemia cells by activating the Wnt pathway. Since expression of CD70 is limited to activated lymphocytes and dendritic cells, our results reveal a mechanism by which adaptive immunity contributes to leukemia progression. In addition, targeting CD27 on LSCs may represent an attractive therapeutic approach to blocking the Wnt/β-catenin pathway in CML.