Experteninformationen
Megakaryopoiese ist ein komplexer Prozess, in dem unreife hämatopoietische Stammzellen des Knochenmarkes unter dem Einfluss von Zytokinen und Zellen vaskulärer und osteoblastärer „Nischen“ in reife Megakaryozyten, die Vorläuferzellen von Thrombozyten des peripheren Blutes, differenzieren. Transkriptionsfaktoren der NFAT (Nuclear Factor of Activated T cells) –Familie bestehen aus fünf verwandten Proteinen, die primär für ihre wesentliche Rolle bei der Regulation der induzierbaren Genexpression in aktivierten T-Lymphozyten bekannt sind, von denen man zwischenzeitlich aber weiss, dass sie auch ausserhalb des Immunsystems Mechanismen der zellulären Differenzierung und Gewebsadapatation kontrollieren.
Wir haben in Vorarbeiten zeigen können, dass NFAT-Gene und –Proteine auch in humanen CD34+ hämatopoietischen Stammzellen und in Megakaryozyten des Knochenmarkes exprimiert werden. Während der myeloischen Differenzierung hämatopoietischer Stammzellen ist hierbei eine linienspezifische Regulation der NFAT-Expression nachweisbar, die in der megakaryozytären Reihe zunimmt (oder zumindest erhalten bleibt), während sie bei der neutrophilen Differenzierung rasch und deutlich supprimiert wird. Diese Ergebnisse lassen eine biologische Relevanz von NFAT bei der Megakaryopoiese vermuten. Die Funktion von NFAT in megakaryozytären Zellen ist allerdings bislang nicht bekannt.
Ziel des vorliegenden Projektes ist es, die biologische Rolle von NFAT in Megakaryozyten zu verstehen. Hierfür werden zwei komplementäre experimentelle Systeme zur Anwendung kommen. Als erstes wird NFAT mittels retroviraler Transduktion in hämatopoietischen Stammzellen überexprimiert; parallel wird eine zweite Gruppe von Zellen mit dem spezifischen NFAT-Peptidinhibitor VIVIT transduziert. NFAT- und VIVIT-transduzierte Zellen werden dann mit Kontrollzellen (GFP-transduziert) in Bezug auf verschiedene Aspekte der Megakarypoiese verglichen. In einer Variation dieses experimentellen Ansatzes werden NFATc2-Knockout-Mäuse als System verwendet, um die Funktion von NFATc2 in der murinen Megakaryopoese zu untersuchen. In einem zweiten Ansatz werden wir die Microarray-Technik verwenden, um megakaryozytäre Zellen, die mit NFAT, VIVIT oder Kontrollvektor transduziert wurden, in Bezug auf ihre globale Genexpression (konstitutiv und induziert) zu vergleichen.
Insgesamt erhoffen wir, durch die beschriebenen Untersuchungen Einblick in die Funktion von NFAT in Megakaryozyten zu erhalten und damit ein besseres Verständnis der bisher wenig bekannten Signalwege und molekularen Mechanismen, welche die Genexpression in diesen Zellen kontrollieren, zu erlangen.
