Identifizierung und Charakterisierung von Interaktionspartnern des Transkriptionsfaktors AATF

Der Transkriptionsfaktor AATF (Apoptosis Antagonizing Transcription Factor) wurde als Interaktionspartner der Dlk/ZIP-Kinase und der RNA-Polymerase II identifiziert. Zudem interagiert AATF mit dem Retinoblastomaprotein, bewirkt dadurch eine Aktivierung des Transkriptionsfaktors E2F und ist somit an der Regulierung des Zellzyklus beteiligt. In dieser Arbeit sollten mit dem Hefe-Zwei-Hybrid-System weitere Interaktionspartner von AATF identifiziert werden. Vier Klone, die für potentielle Interaktionspartner kodieren, wurden isoliert. Es handelte sich um Mns1 (Meiosis-specific nuclear structural Protein 1), Pmf-1 (Polyamin-modulated factor-1), TSG101 (Tumor Susceptibility Gene 101) und eine cDNA-Sequenz, die für ein noch nicht charakterisiertes, hypothetisches Protein kodiert und AIP1 (AATF Interacting Protein 1) genannt wurde. Für AIP1 und TSG101 konnte die Interaktion mit AATF in vitro bestätigt werden, für Pmf-1 und Mns1 jedoch nicht. Mns1 ist ein Mitglied der Intermediate Filament Proteine, dessen Expression auf die Spermatozyten beschränkt ist. Die Expression eines GFP-Fusionsprotein von Mns1 ergab eine Anfärbung von punktförmigen Strukturen im Zytoplasma, deren Identität jedoch nicht geklärt wurde. Die Koexpression von AATF und Mns1 führte zu einer partiellen Kolokalisierung von AATF mit Mns1 im Zytoplasma, was für die Interaktion der beiden Proteine in vivo spricht. Pmf-1 ist ein Transkriptionsfaktor, der an der Regulierung des Polyaminstoffwechsels beteiligt ist. Die Expression von Pmf-1 in REF52.2-Zellen zeigte eine diffuse Verteilung des Proteins im Zytoplasma. Die Koexpression von Pmf-1 mit AATF hatte keinen Einfluß auf die subzelluläre Verteilung von Pmf-1 oder AATF, das nach wie vor im Zellkern vorlag, so daß offen bleibt, ob diese beiden Proteine tatsächlich miteinander interagieren. Das bisher unbekannte AIP1 zählt 153 Aminosäuren und besitzt an seinem N-Terminus eine Region mit hoher Homologie zu der Myo4-Bindungsdomäne von She3p, einem Protein aus der Hefe, das am intrazellulären Transport von mRNA beteiligt ist. Eine Northern Blot Analyse ergab für AIP1 eine ubiquitäre Verteilung, mit einer starken Expression in Gehirn und Hoden. Eine Immunfluoreszenzanalyse zeigte eine diffuse zytoplasmatische Verteilung von GFP-AIP1. Die Expression von AIP verursachte eine partielle Umverteilung von AATF aus dem Zellkern ins Zytoplasma. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit lag auf der Interaktion von AATF mit TSG101. Die ektopische Expression von TSG101 ergab eine diffuse Verteilung des Proteins über die gesamte Zelle, mit einer deutlichen Anreicherung in den Endosomen. Eine Koexpression mit AATF zeigte jedoch eine partielle Umverteilung von TSG101 in den Zellkern. Sowohl für AATF als auch für TSG101 wurde eine aktivierende Wirkung auf die Androgenrezeptor-vermittelte Transkription festgestellt. Da TSG101 eine Rolle bei verschiedenen Ubiquitin-abhängigen Prozessen spielt, wurde untersucht, ob auch die verstärkende Wirkung von TSG101 auf den Androgenrezeptor durch einen Einfluß auf die Ubiquitinierung zustande kommt. Dabei wurde gezeigt, daß 1. die Ubiquitinierung des Androgenrezeptors eine Stimulierung der Transkription bewirkt, 2. die Kopplung einer einzigen Ubiquitineinheit ausreichend ist für eine effiziente Aktivierung und 3. daß TSG101 durch die Unterdrückung der Polyubiquitinierung eine Anreicherung an monoubiquitiniertem Androgenrezeptor bewirkt. Man kann postulieren, daß dadurch die transkriptionell aktive Form des Androgenrezeptors geschützt und somit eine effiziente Transaktivierung ermöglicht wird. Diese Daten erweitern die Funktion von TSG101 als Regulator von Ubiquitin-abhängigen Prozessen auf den Vorgang der Transkription und stellen einen neuen Regelmechanismus für die Aktivierung des Androgenrezeptors dar

Cross-Presentation: How to Get there – or How to Get the ER

Antigen cross-presentation enables dendritic cells (DCs) to present extracellular antigens on major histocompatibility complex (MHC) I molecules, a process that plays an important role in the induction of immune responses against viruses and tumors and in the induction of peripheral tolerance. In order to allow intracellular processing for cross-presentation, internalized antigens are targeted by distinct endocytic receptors toward specific endosomal compartments, where they are protected from rapid lysosomal degradation. From these compartments, antigens are processed for loading onto MHC I molecules. Such processing generally includes antigen transport into the cytoplasm, a process that is regulated by members of the ER-associated degradation (ERAD) machinery. After proteasomal degradation in the cytoplasm, antigen-derived peptides have been shown to be re-imported into the same endosomal compartment by endosomal transporter associated with antigen processing, another ER protein, which is recruited toward the endosomes after DC maturation. In our review, we highlight the recent advances on the molecular mechanisms of cross-presentation. We focus on the necessity of such antigen storage compartments and point out important parallels to MHC I-restricted presentation of endogenous antigens. We discuss the composition of such endosomes and the targeting of extracellular antigens into this compartment by specific endocytic receptors. Finally, we highlight recent advances on the recruitment of the cross-presentation machinery, like the members of the MHC I loading complex and the ERAD machinery, from the ER toward these storage compartments, a process that can be induced by antigen encounter or by activation of the dendritic cell after contact with endotoxins

Current Concepts of Antigen Cross-Presentation

Dendritic cells have the ability to efficiently present internalized antigens on major histocompatibility complex (MHC) I molecules. This process is termed cross-presentation and is important role in the generation of an immune response against viruses and tumors, after vaccinations or in the induction of immune tolerance. The molecular mechanisms enabling cross-presentation have been topic of intense debate since many years. However, a clear view on these mechanisms remains difficult, partially due to important remaining questions, controversial results and discussions. Here, we give an overview of the current concepts of antigen cross-presentation and focus on a description of the major cross-presentation pathways, the role of retarded antigen degradation for efficient cross-presentation, the dislocation of antigens from endosomal compartment into the cytosol, the reverse transport of proteasome-derived peptides for loading on MHC I and the translocation of the cross-presentation machinery from the ER to endosomes. We try to highlight recent advances, discuss some of the controversial data and point out some of the major open questions in the field

NLRP3 inflammasome-activating arginine-based liposomes promote antigen presentations in dendritic cells

Tianshu Li, Matthias Zehner, Jieyan He, Tomasz Próchnicki, Gabor Horvath, Eicke Latz, Sven Burgdorf, Shinji Takeoka. NLRP3 inflammasome-activating arginine-based liposomes promote antigen presentations in dendritic cells. International Journal of Nanomedicine. 2019; 2019(14):3503—3516. doi:10.2147/IJN.S20237

The nuclear receptor PPARγ selectively inhibits Th17 differentiation in a T cell–intrinsic fashion and suppresses CNS autoimmunity

T helper cells secreting interleukin (IL)-17 (Th17 cells) play a crucial role in autoimmune diseases like multiple sclerosis (MS). Th17 differentiation, which is induced by a combination of transforming growth factor (TGF)-β/IL-6 or IL-21, requires expression of the transcription factor retinoic acid receptor–related orphan receptor γt (RORγt). We identify the nuclear receptor peroxisome proliferator–activated receptor γ (PPARγ) as a key negative regulator of human and mouse Th17 differentiation. PPARγ activation in CD4+ T cells selectively suppressed Th17 differentiation, but not differentiation into Th1, Th2, or regulatory T cells. Control of Th17 differentiation by PPARγ involved inhibition of TGF-β/IL-6–induced expression of RORγt in T cells. Pharmacologic activation of PPARγ prevented removal of the silencing mediator for retinoid and thyroid hormone receptors corepressor from the RORγt promoter in T cells, thus interfering with RORγt transcription. Both T cell–specific PPARγ knockout and endogenous ligand activation revealed the physiological role of PPARγ for continuous T cell–intrinsic control of Th17 differentiation and development of autoimmunity. Importantly, human CD4+ T cells from healthy controls and MS patients were strongly susceptible to PPARγ-mediated suppression of Th17 differentiation. In summary, we report a PPARγ-mediated T cell–intrinsic molecular mechanism that selectively controls Th17 differentiation in mice and in humans and that is amenable to pharmacologic modulation. We therefore propose that PPARγ represents a promising molecular target for specific immunointervention in Th17-mediated autoimmune diseases such as MS

Cellular Differentiation of Human Monocytes Is Regulated by Time-Dependent Interleukin-4 Signaling and the Transcriptional Regulator NCOR2.

Human in vitro generated monocyte-derived dendritic cells (moDCs) and macrophages are used clinically, e.g., to induce immunity against cancer. However, their physiological counterparts, ontogeny, transcriptional regulation, and heterogeneity remains largely unknown, hampering their clinical use. High-dimensional techniques were used to elucidate transcriptional, phenotypic, and functional differences between human in vivo and in vitro generated mononuclear phagocytes to facilitate their full potential in the clinic. We demonstrate that monocytes differentiated by macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) or granulocyte macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) resembled in vivo inflammatory macrophages, while moDCs resembled in vivo inflammatory DCs. Moreover, differentiated monocytes presented with profound transcriptomic, phenotypic, and functional differences. Monocytes integrated GM-CSF and IL-4 stimulation combinatorically and temporally, resulting in a mode- and time-dependent differentiation relying on NCOR2. Finally, moDCs are phenotypically heterogeneous and therefore necessitate the use of high-dimensional phenotyping to open new possibilities for better clinical tailoring of these cellular therapies

New genetic loci link adipose and insulin biology to body fat distribution.

Body fat distribution is a heritable trait and a well-established predictor of adverse metabolic outcomes, independent of overall adiposity. To increase our understanding of the genetic basis of body fat distribution and its molecular links to cardiometabolic traits, here we conduct genome-wide association meta-analyses of traits related to waist and hip circumferences in up to 224,459 individuals. We identify 49 loci (33 new) associated with waist-to-hip ratio adjusted for body mass index (BMI), and an additional 19 loci newly associated with related waist and hip circumference measures (P < 5 × 10(-8)). In total, 20 of the 49 waist-to-hip ratio adjusted for BMI loci show significant sexual dimorphism, 19 of which display a stronger effect in women. The identified loci were enriched for genes expressed in adipose tissue and for putative regulatory elements in adipocytes. Pathway analyses implicated adipogenesis, angiogenesis, transcriptional regulation and insulin resistance as processes affecting fat distribution, providing insight into potential pathophysiological mechanisms