Immunregulierende Funktion der deubiquitinylierenden Enzyme A20 und OTUB1 bei Infektions- und Autoimmunkrankheiten

Wir konzentrieren uns auf die NF-κB-abhängige Immunantwort und ihre Regulierung durch die DUBs A20 und Otubain-1 (OTUB1). In Bezug auf A20 konzentrieren wir uns auf seine Rolle in T-Zellen, da unsere Vorarbeiten zeigen, dass die T-Zell-spezifische Deletion von A20 eine schützende Wirkung bei Listeriose hat und den klinischen Schweregrad der EAE (Experimentelle Autoimmune Encephalomyelitis) verringert. Wir stellen die Hypothese auf, dass der Verlust von A20 die Ausbreitung von erregerspezifischen T-Zellen fördert, was zu einer verbesserten Kontrolle von L. monocytogenes führt. Darüber hinaus kann der Verlust von A20 zu einer erhöhten Anzahl von regulatorischen T-Zellen in EAE führen. Daher charakterisieren wir die molekulare Funktion von A20 bei diesen Erkrankungen. Darüber hinaus haben wir einen neuen konditionalen OTUB1-defizienten Mausstamm entwickelt. OTUB1 hat eine bevorzugte Spezifität für K48-verknüpfte Ubiquitinketten, kann aber auch den Ubiquitintransfer von E2 zu E3-Ligasen hemmen und damit die Ubiquitinierung von E3-Ligase-Zielmolekülen blockieren. Die in vivo-Funktion von OTUB1 ist unbekannt, und bisher wurde noch nicht über OTUB1-defiziente Mäuse berichtet. Erste Ergebnisse unseres neuen konditionalen OTUB1-defizienten Mausstamms zeigen, dass die ubiquitäre Deletion von OTUB1 zu embryonaler Letalität führt. Mäuse mit entweder DC- oder T-Zell-spezifischer OTUB1-Deletion sind jedoch lebensfähig, und wir verwenden diese Mäusestämme, um die Funktion von OTUB1 in DCs und T-Zellen bei Listeriose, Toxoplasmose und EAE zu untersuchen. Um mechanistische Erkenntnisse über die zelluläre Funktion von OTUB1 zu gewinnen, analysieren wir seine Modifikationen und komplizierten Interaktionen mit Zielmolekülen während der Infektion. Der Vergleich von Mäusen mit DC- und T-Zell-spezifischer Deletion von A20 bzw. OTUB1 wird helfen, die unterschiedliche Regulierung von Immunantworten durch diese beiden NF-κB-regulierenden DUBs zu verstehen.

Immunregulatory function of the deubiquitinylating enzymes A20 and OTUB1 in infectious and autoimmune diseases

We focus on NF-κB-dependent immune response and their regulation by the DUBs A20 and otubain-1 (OTUB1). With respect to A20, we concentrate on its role in T cells, because our preliminary work shows that T cell-specific deletion of A20 has a protective effect in listeriosis and reduces the clinical severity of EAE (Experimental Autoimmune Encephalomyelitis). We hypothesize that loss of A20 augments the expansion of pathogen-specific T cells, thus, resulting in improved control of L. monocytogenes. Moreover, its loss may lead to increased numbers of regulatory T cells in EAE. Thus, we characterize the molecular function of A20 in these disorders. In addition, we have established a novel conditional OTUB1-deficient mouse strain. OTUB1 has a preferential specificity for K48-linked ubiquitin chains but can also inhibit ubiquitin transfer from E2 to E3 ligases and, thus, block ubiquitination of E3 ligase target molecules. The in vivo function of OTUB1 is unknown and OTUB1-deficient mice have not been reported so far. First results from our novel conditional OTUB1-deficient mouse strain show that ubiquitous OTUB1 deletion results in embryonic lethality. However, mice with either DC- or T cell-specific OTUB1-deletion are viable, and we use these mouse strains to study the function of OTUB1 in DCs and T cells in listeriosis, toxoplasmosis and EAE. To gain mechanistic insights in the cellular function of OTUB1 we analyze its modifications and intricate interactions with target molecules during infection. The comparison of mice with DC and T cell-specific deletion of A20 and OTUB1, respectively, will help to understand the differential regulation of immune responses by these two NF-κB-regulating DUBs.