@phdthesis{Tyrsin2008,
  author    = {Tyrsin, Dmitry},
  title     = {Autoregulation of NFATc1 gene},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26544},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Die Familie der NFAT-Transkriptionsfaktoren (NFATc1-c4) ist im Zuge einer Immunreaktion endscheidend an der transkriptionellen Regulation der Genexpression beteiligt. Wurden NFAT-Faktoren zun{\"a}chst als T-zell-spezifische Aktivatoren von Zytokinpromotoren beschrieben, so hat sich inzwischen gezeigt, dass sie in einer Vielzahl von Geweben eine wichtige Rolle spielen. Als Beispiele seien die Herzklappenentwicklung, die Bildung von Blutgef{\"a}ssen, die Ausbildung neuronaler Axone oder die Osteoklastendifferenzierung genannt [10, 24]. In der hier vorliegenden Arbeit zeigen wir, dass die starke Expression der kurzen Isoform NFATc1/\&\#945;A in Effektor-T-Lymphozyten durch die induzierbare Aktivit{\"a}t des Promoters P1 kontrolliert wird. Die P1 Aktivierung f{\"u}hrt zum Splicing des Exon 1 zu 3 (\&\#945;-Isoformen) und endet meist durch Benutzung der Polyadenylierungsstelle pA1 hinter Exon 9 (A-Isoformen). Der zweite, schw{\"a}cherer Promoter P2 befindet sich vor dem zweiten Exon und ist f{\"u}r die konstitutive Synthese der \&\#946;-Isoformen verantwortlich. Der Transkriptionstart am zweiten Exon geht meist mit der Benutzung einer zweiten, hinter dem 11. Exon gelegenen Polyadenylierungsstelle pA2 einher, die durch alternatives Splicing zur Synthese der Isoformen B und C f{\"u}hrt. Insgesamt k{\"o}nnen so vom nfatc1-Lokus sechs verschiedene Isoformen (\&\#945;A, \&\#945;B, \&\#945;C, \&\#946;A, \&\#946;B und \&\#946;C) generiert werden. Die induzierbare Aktivit{\"a}t des P1-Promoters ist, im Gegensatz zum eher konstitutiv aktiven P2-Promoter, NFAT-abh{\"a}ngig und somit eine Form der Autoregulation. In ruhenden T-Lymphozyten sind einzig die Transkripte der NFATc1/\&\#946;-Isoformen nachweisbar. Nach einer T-Zell-Aktivierung nimmt ihre H{\"a}ufigkeit dann ab, w{\"a}hrend nun die \&\#945;-Isoformen dominant werden. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass es nach Induktion prim{\"a}rer Effektor-T-Helfer-Zellen oder in T-Zell-Linien zu einer 15-20-fachen Akkumulation der NFATc1/\&\#945;A mRNA bzw. einer 2-5-fachen Zunahme der NFATc1/\&\#945;B und C mRNAs kommt. Zur maximalen Induktion des P1-Promotors bedarf es zum einen eines anhaltenden Anstiegs der intrazellul{\"a}ren Kalziumkonzentration, die zur Aktivierung der Phosphatase Calcineurin und damit zur Kernlokalisation der NFAT-Faktoren f{\"u}hrt. Zum anderen ist die Aktivierung der Proteinkinase C-Enzyme und der MAP-Kinasen notwendig, wie sie durch Phorbolester in der Zelle vermittelt wird. Dies l{\"a}sst darauf schließen, dass f{\"u}r eine optimale Aktivierung des P1-Promotors sowohl Signale des T-Zell-Rezeptors als auch Signale von Korezeptoren - wie von CD28 - notwendig sind. Da die Induktion von NFATc1/\&\#945;A in NFATc2/NFATc3 doppeldefizienten M{\"a}usen normal erfolgt, kann man schlussfolgern, dass NFATc1 in Form einer Autoregulation die Aktivit{\"a}t des P1-Promoters und damit die Synthese der \&\#945;-Isoformen kontrolliert. Die NFAT-vermittelte Aktivierung des P1-Promoters erfolgt {\"u}ber zwei tandemartig angeordnete NFAT-Bindungsstellen der Nukleotidsequenz TGGAAA, an die jeweils ein NFAT-Protein binden kann. Daneben enth{\"a}lt der Promoter konservierte Bindemotive f{\"u}r CREB-, AP-1, Sp-, NF-kB- und GATA-Faktoren, die wahrscheinlich an der komplexen Kontrolle dieses induzierbaren NFATc1-Promoters beteiligt sind. Zusammengefasst ergibt sich aus diesen Daten das folgende Modell. Die Transkription im nfatc1-Genlokus erfolgt in naiven und in ruhenden Effektor-T-Zellen konstitutiv und gesteuert durch den P2-Promotor. In Folge einer Aktivierung der Zelle verringert sich die Aktivit{\"a}t des P2-Promotors, w{\"a}hrend gleichzeitig der P1-Promotor induziert wird, der zusammen mit einer verst{\"a}rkten Nutzung der pA1-Polyadenylierungssequenz f{\"u}r die massive Zunahme der NFATc1/\&\#945;A-Isoform verantwortlich ist. Dies deutet auf eine besondere Bedeutung dieser kurzen Isoform in der Effektorphase der T-Zell-Aktivierung hin, insbesondere in Th1-Zellen, die NFATc1/\&\#945;A in hohen Konzentrationen produzieren.},
  subject      = {Autoregulation},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Visan2003,
  author    = {Visan, Ioana Andreea},
  title     = {The CD23 receptor-regulation of expression and signal transduction},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5556},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Bisher sind zwei Isoformen des humanen CD23 (CD23a und CD23b) beschrieben. Beide unterscheiden sich lediglich in 6-7 Resten im N-terminalen, zytoplasmatischen Anteil. CD23a wird ausschließlich auf B-Zellen exprimiert, w{\"a}hrend CD23b sowohl auf B-Zellen als auch auf Monozyten, eosinophilen Granulozyten, Makrophagen und zahlreichen anderen Zelltypen durch Stimulation mit IL-4 induziert werden kann. Die beiden Isoformen vermitteln wahrscheinlich unterschiedliche Funktionen. CD23a gilt als Isoform, welche vornehmlich mit der Endozytose von IgE-Immunkomplexen und der Vermittlung von Antigen-Pr{\"a}sentation auf B-Zellen assoziiert ist. CD23b besitzt ein Phagozytose-Motiv und scheint bei der Phagozytose IgE besetzter Partikel, der Freisetzung von Zytokinen und der Bildung von Peroxiden eine Rolle zu spielen. Fr{\"u}here Untersuchungen legen die Vermutung nahe, dass die beiden Isoformen zwei getrennte Signal{\"u}bertragungswege miteinander verbinden. Die Gegen{\"u}berstellung von Ereignissen, welche in Zellen, die nur eine einer oder beide Isoformen von CD23 besitzen, stattfinden, legt die Vermutung nahe, dass CD23b cAMP und iNOS hochreguliert, wohingegen CD23a einen Anstieg des intrazellul{\"a}ren Kalziums vermittelt. Im ersten Teil unserer Untersuchungen haben wir die Regulation der B-Zell-spezifischen Expression von CD23a analysiert. Pax-5 ist ein auf B-Zellen beschr{\"a}nkter Transkriptionsfaktor, welcher f{\"u}r die fr{\"u}he und sp{\"a}te B-Zellentwicklung von entscheidender Bedeutung ist. M{\"o}gliche Pax-5 Bindungsstellen wurden in den proximalen Abschnitten des CD23a Promotors vermutet. Die Analyse des CD23a Promotors ergab drei mutmaßliche Pax-5 Bindungsstellen mit mehr als 50\% Homologie zur Konsensus-Sequenz. Eine dieser Bindungsstellen, namens CD23-1, kann mit einer hochaffinen Pax-5 Bindungsstelle konkurrieren oder direkt das Pax-5 Protein in Elektromobilit{\"a}ts Experimenten (EMSA) binden. Das Einf{\"u}gen von Mutationen an dieser Stelle verhindert die Bindung. Ein weiterer Versuch, bei dem die gesamte L{\"a}nge des CD23a Promotors durch {\"u}berlappende Peptide in einem kompetitiven Verfahren gegen{\"u}ber hoch affinen Bindungsstellen getestet wurde, zeigt ebenso CD23-1 als die einzige Stelle, welche direkt Pax-5 binden kann. In weiteren Experimenten f{\"u}hrte die Expression von Pax-5 in 293 Zellen zu einer 7fachen Aktivierung eines CD23a Kernpromotor Konstrukts. Die Kotransfektion zusammen mit STAT6 zeigte, dass Pax-5 mit diesem Transkriptionsfaktor kooperiert, indem es die Transkriptionsrate eines vergr{\"o}ßerten CD23a Promotorkonstrukts erh{\"o}ht. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, dass die ektope Expression von Pax-5 in der monozyt{\"a}ren Zelllinie U-937, die normalerweise nur die CD23b Isoform exprimiert, dann zu einer Expression von CD23a nach Stimulation mit IL-4 und PMA f{\"u}hrte. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Pax-5 in der auf B-Zellen beschr{\"a}nkten Expression der CD23 Isoform eine Schl{\"u}sselrolle zukommt. Im zweiten Teil des Projekts haben wir ein "Zwei-Hefen-Hybrid-System" (Cyto-Trap von Stratagene) verwendet, um nach zytoplasmatischen Interaktionspartnern f{\"u}r den CD23 Rezeptor zu suchen. Das System wurde modifiziert um eine hohe Effizienz an Transformation zu erzielen. Unterschiedliche „K{\"o}der"-Vektorkonstrukte wurden hergestellt. Das Screening wurde mittels einer humanen Milzbibliothek mit dem Zielvektor des Systems durchgef{\"u}hrt. Die anfangs benutzten Konstrukte -pSosCD23a und pSosCD23b - exprimierten sehr kurze (22 Aminos{\"a}uren) zytoplasmatischen Reste der Isoformen am C-terminalen Ende des Fusionsproteins (humanes SOS). Verbesserte Konstrukte (pSos CD23a+Linker und pSosCD23b+Linker) exprimierten den zytoplasmatischen Anteil von CD23a/b am N-terminalen Ende des humanen SOS und hatten folglich den N-terminalen Anteil als Andockstelle frei, entsprechend den Bedingungen in vivo. Eine flexible Verbindungsregion trennte die Fusionsproteine, um auf diese Weise die kurze Aminos{\"a}urekette deutlich „sichtbar" werden zu lassen. Ann{\"a}hernd drei Millionen Klone wurden mittels der verschiedenen Konstrukte untersucht. Dabei konnte keine tats{\"a}chlich positive Interaktion gefunden werden. Stattdessen fand sich eine vergleichsweise hohe Zahl falsch-positiver Klone. Diese wiederum wurden in einem zweiten "Zwei-Hefen-Hybrid-System" getestet. In Zukunft wird ein neues Konstrukt als K{\"o}der verwendet werden. Hierbei wurde ein Tyrosin-Rest im zytoplasmatischen Anteil von CD23a durch Glutamat ersetzt. Das System wurde bereits dazu verwendet, die Interaktion zwischen CD23 und p59fyn - einem Mitglied der Src-Familie von Proteinkinasen, welches mit CD23a assoziiert sein soll - zu testen. Jedoch konnte im CytoTrap "Zwei-Hefen-Hybrid-System" keine Wechselwirkung nachgewiesen werden. Zusammenfassend zeigt das zentrale Ergebnis der Arbeit, dass Pax-5 der Schl{\"u}sselregulator ist, der die B-Zell-spezifische Expression von CD23a erm{\"o}glicht. Zus{\"a}tzlich wurde ein "Zwei-Hefen-Hybrid-System" etabliert, mit dem zytoplasmatische Interaktionspartner f{\"u}r die CD23 Isoformen gefunden werden k{\"o}nnen.},
  subject      = {Antigen CD23},
  language  = {en}
}