Long-term in vivo imaging of fibrillar tau in the retina of P301S transgenic mice.

Tauopathies are widespread neurodegenerative disorders characterised by the intracellular accumulation of hyperphosphorylated tau. Especially in Alzheimer's disease, pathological alterations in the retina are discussed as potential biomarkers to improve early diagnosis of the disease. Using mice expressing human mutant P301S tau, we demonstrate for the first time a straightforward optical approach for the in vivo detection of fibrillar tau in the retina. Longitudinal examinations of individual animals revealed the fate of single cells containing fibrillar tau and the progression of tau pathology over several months. This technique is most suitable to monitor therapeutic interventions aimed at reducing the accumulation of fibrillar tau. In order to evaluate if this approach can be translated to human diagnosis, we tried to detect fibrillar protein aggregates in the post-mortem retinas of patients that had suffered from Alzheimer's disease or Progressive Supranuclear Palsy. Even though we could detect hyperphosphorylated tau, we did not observe any fibrillar tau or Aß aggregates. In contradiction to previous studies, our observations do not support the notion that Aβ or tau in the retina are of diagnostic value in Alzheimer's disease

The Nucleosome Remodelling and Deacetylation complex suppresses transcriptional noise during lineage commitment.

Multiprotein chromatin remodelling complexes show remarkable conservation of function amongst metazoans, even though components present in invertebrates are often found as multiple paralogous proteins in vertebrate complexes. In some cases, these paralogues specify distinct biochemical and/or functional activities in vertebrate cells. Here, we set out to define the biochemical and functional diversity encoded by one such group of proteins within the mammalian Nucleosome Remodelling and Deacetylation (NuRD) complex: Mta1, Mta2 and Mta3. We find that, in contrast to what has been described in somatic cells, MTA proteins are not mutually exclusive within embryonic stem (ES) cell NuRD and, despite subtle differences in chromatin binding and biochemical interactions, serve largely redundant functions. ES cells lacking all three MTA proteins exhibit complete NuRD loss of function and are viable, allowing us to identify a previously unreported function for NuRD in reducing transcriptional noise, which is essential for maintaining a proper differentiation trajectory during early stages of lineage commitment.Funding to the BH and MV labs was provided through EU FP7 Integrated Project “4DCellFate” (277899). The BH lab further benefitted from a Wellcome Trust Senior Fellowship (098021/Z/11/Z) and from core funding to the Cambridge Stem Cell Institute from the Wellcome Trust and Medical Research Council (097922/Z/11/Z and 203151/Z/16/Z). The Vermeulen lab is part of the Oncode Institute, which is partly funded by the Dutch Cancer Society (KWF)

PWWP2A binds distinct chromatin moieties and interacts with an MTA1-specific core NuRD complex.

Chromatin structure and function is regulated by reader proteins recognizing histone modifications and/or histone variants. We recently identified that PWWP2A tightly binds to H2A.Z-containing nucleosomes and is involved in mitotic progression and cranial-facial development. Here, using in vitro assays, we show that distinct domains of PWWP2A mediate binding to free linker DNA as well as H3K36me3 nucleosomes. In vivo, PWWP2A strongly recognizes H2A.Z-containing regulatory regions and weakly binds H3K36me3-containing gene bodies. Further, PWWP2A binds to an MTA1-specific subcomplex of the NuRD complex (M1HR), which consists solely of MTA1, HDAC1, and RBBP4/7, and excludes CHD, GATAD2 and MBD proteins. Depletion of PWWP2A leads to an increase of acetylation levels on H3K27 as well as H2A.Z, presumably by impaired chromatin recruitment of M1HR. Thus, this study identifies PWWP2A as a complex chromatin-binding protein that serves to direct the deacetylase complex M1HR to H2A.Z-containing chromatin, thereby promoting changes in histone acetylation levels

Differential regulation of lineage commitment in human and mouse primed pluripotent stem cells by the nucleosome remodelling and deacetylation complex.

Differentiation of mammalian pluripotent cells involves large-scale changes in transcription and, among the molecules that orchestrate these changes, chromatin remodellers are essential to initiate, establish and maintain a new gene regulatory network. The Nucleosome Remodelling and Deacetylation (NuRD) complex is a highly conserved chromatin remodeller which fine-tunes gene expression in embryonic stem cells. While the function of NuRD in mouse pluripotent cells has been well defined, no study yet has defined NuRD function in human pluripotent cells. Here we find that while NuRD activity is required for lineage commitment from primed pluripotency in both human and mouse cells, the nature of this requirement is surprisingly different. While mouse embryonic stem cells (mESC) and epiblast stem cells (mEpiSC) require NuRD to maintain an appropriate differentiation trajectory as judged by gene expression profiling, human induced pluripotent stem cells (hiPSC) lacking NuRD fail to even initiate these trajectories. Further, while NuRD activity is dispensable for self-renewal of mESCs and mEpiSCs, hiPSCs require NuRD to maintain a stable self-renewing state. These studies reveal that failure to properly fine-tune gene expression and/or to reduce transcriptional noise through the action of a highly conserved chromatin remodeller can have different consequences in human and mouse pluripotent stem cells

Epitope-engineered human hematopoietic stem cells are shielded from CD123-targeted immunotherapy

Targeted eradication of transformed or otherwise dysregulated cells using monoclonal antibodies (mAb), antibody-drug conjugates (ADC), T cell engagers (TCE), or chimeric antigen receptor (CAR) cells is very effective for hematologic diseases. Unlike the breakthrough progress achieved for B cell malignancies, there is a pressing need to find suitable antigens for myeloid malignancies. CD123, the interleukin-3 (IL-3) receptor alpha-chain, is highly expressed in various hematological malignancies, including acute myeloid leukemia (AML). However, shared CD123 expression on healthy hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) bears the risk for myelotoxicity. We demonstrate that epitope-engineered HSPCs were shielded from CD123-targeted immunotherapy but remained functional, while CD123-deficient HSPCs displayed a competitive disadvantage. Transplantation of genome-edited HSPCs could enable tumor-selective targeted immunotherapy while rebuilding a fully functional hematopoietic system. We envision that this approach is broadly applicable to other targets and cells, could render hitherto undruggable targets accessible to immunotherapy, and will allow continued posttransplant therapy, for instance, to treat minimal residual disease (MRD)

Differential regulation of lineage commitment in human and mouse primed pluripotent stem cells by the nucleosome remodelling and deacetylation complex

Differentiation of mammalian pluripotent cells involves large-scale changes in transcription and, among the molecules that orchestrate these changes, chromatin remodellers are essential to initiate, establish and maintain a new gene regulatory network. The Nucleosome Remodelling and Deacetylation (NuRD) complex is a highly conserved chromatin remodeller which fine-tunes gene expression in embryonic stem cells. While the function of NuRD in mouse pluripotent cells has been well defined, no study yet has defined NuRD function in human pluripotent cells. Here we find that while NuRD activity is required for lineage commitment from primed pluripotency in both human and mouse cells, the nature of this requirement is surprisingly different. While mouse embryonic stem cells (mESC) and epiblast stem cells (mEpiSC) require NuRD to maintain an appropriate differentiation trajectory as judged by gene expression profiling, human induced pluripotent stem cells (hiPSC) lacking NuRD fail to even initiate these trajectories. Further, while NuRD activity is dispensable for self-renewal of mESCs and mEpiSCs, hiPSCs require NuRD to maintain a stable self-renewing state. These studies reveal that failure to properly fine-tune gene expression and/or to reduce transcriptional noise through the action of a highly conserved chromatin remodeller can have different consequences in human and mouse pluripotent stem cells.Molecular Technology and Informatics for Personalised Medicine and Healt

The Nucleosome Remodelling and Deacetylation complex suppresses transcriptional noise during lineage commitment

Contains fulltext : 205060.pdf (publisher's version ) (Open Access)18 p

Innovative Konzepte für Holzbasierte Hybridwerkstoffe in Fahrzeugstrukturen

Ein wesentlicher Erfolgsfaktor bei der Berücksichtigung immer strenger werdender Klimaschutzrichtlinien ist die konsequente Verfolgung von Leichtbaustrategien. Ein besonders vielversprechender Ansatz ist dabei der Multimaterial-, bzw. Hybridleichtbau. In Fahrzeugstrukturanwendungen wurde der Werkstoff Holz in diesem Zusammenhang lange Zeit nicht berücksichtigt. Allerdings verfügt Holz aufgrund seiner spezifischen mechanischen Kennwerte über ein sehr hohes Leichtbaupotential und weist auch zahlreiche weitere Vorteile auf. Zu diesen zählen unter anderem eine gute Schall- und Wärmedämmung, ein attraktiver Preis im Vergleich zu anderen strukturrelevanten Werkstoffen und eine sehr gute lokale Verfügbarkeit, auch in großen Mengen. Im BMWi-Projekt For(s)tschritt werden unter Einsatz furnierbasierter Multimaterialsysteme strukturrelevante Baugruppen für Schienen- und Straßenfahrzeuge entwickelt und untersucht. Für Straßenfahrzeuge wird als mögliches Anwendungsfeld ein crashbelasteter Türaufprallträger betrachtet, während für Schienen-fahrzeuge die Substitution der Außenhaut sowie die Neugestaltung einer Zugtür im Fokus stehen. Aufgrund der unterschiedlichen Einsatzzwecke ergeben sich verschiedene Anforderungsprofile an die jeweiligen Baugruppen bzw. Bauteile, welche durch werkstoffgerechte Konzepte und eine gezielte Hybri-disierung des Holzwerkstoffes mit klassischen Konstruktionswerkstoffen wie Stahl und Aluminium adres-siert werden. Mit Hilfe von generischen Bauteilen wurden zentrale Fragestellungen wie mechanische Eigenschaften, mögliche Umformgrade und klimatische Beständigkeit untersucht. Zudem wurden die Ergebnisse aus der Bauteilprüfung genutzt, um Simulationsmethoden zu entwickeln und zu validieren, die Konzepte zu opti-mieren und die finale Bauteilgestalt festzulegen. Der Vortrag gibt einen Überblick über die bislang erarbeiteten Ergebnisse und zeigt die Potentiale von holzbasierten Multimaterialsystemen in werkstoffgerechten Konzepten auf

Innovative Konzepte für holzbasierte Hybridwerkstoffe in Fahrzeugstrukturen

Ein wesentlicher Erfolgsfaktor bei der Berücksichtigung immer strenger werdender Klimaschutzrichtlinien ist die konsequente Verfolgung von Leichtbaustrategien. Ein besonders vielversprechender Ansatz ist dabei der Multimaterial-, bzw. Hybridleichtbau. In Fahrzeugstrukturanwendungen wurde der Werkstoff Holz in diesem Zusammenhang lange Zeit nicht berücksichtigt. Allerdings verfügt Holz aufgrund seiner spezifischen mechanischen Kennwerte über ein sehr hohes Leichtbaupotential und weist auch zahlreiche weitere Vorteile auf. Zu diesen zählen unter anderem eine gute Schall- und Wärmedämmung, ein attraktiver Preis im Vergleich zu anderen strukturrelevanten Werkstoffen und eine sehr gute lokale Verfügbarkeit, auch in großen Mengen. Im BMWi-Projekt For(s)tschritt werden unter Einsatz furnierbasierter Multimaterialsysteme strukturrelevante Baugruppen für Schienen- und Straßenfahrzeuge entwickelt und untersucht. Für Straßenfahrzeuge wird als mögliches Anwendungsfeld ein crashbelasteter Türaufprallträger betrachtet, während für Schienen-fahrzeuge die Substitution der Außenhaut sowie die Neugestaltung einer Zugtür im Fokus stehen. Aufgrund der unterschiedlichen Einsatzzwecke ergeben sich verschiedene Anforderungsprofile an die jeweiligen Baugruppen bzw. Bauteile, welche durch werkstoffgerechte Konzepte und eine gezielte Hybri-disierung des Holzwerkstoffes mit klassischen Konstruktionswerkstoffen wie Stahl und Aluminium adres-siert werden. Mit Hilfe von generischen Bauteilen wurden zentrale Fragestellungen wie mechanische Eigenschaften, mögliche Umformgrade und klimatische Beständigkeit untersucht. Zudem wurden die Ergebnisse aus der Bauteilprüfung genutzt, um Simulationsmethoden zu entwickeln und zu validieren, die Konzepte zu opti-mieren und die finale Bauteilgestalt festzulegen. Der Vortrag gibt einen Überblick über die bislang erarbeiteten Ergebnisse und zeigt die Potentiale von holzbasierten Multimaterialsystemen in werkstoffgerechten Konzepten auf