Authors:	Masri, Joumana
Title:	Assessing the role of sCYLD and Bcl-3 in immune regulation
Online publication date:	1-Feb-2011
Year of first publication:	2011
Language:	english
Abstract:	CYLD is a deubiquitinating enzyme, which negatively regulates NF-κB signaling by removing Lys63-linked polyubiquitin chains from its substrates. In mice, there are two variants of CYLD: full-length CYLD (FL-CYLD) and its short splice variant sCYLD. sCYLD lacks the NEMO and TRAF2 binding sites and CYLDex7/8 mice, which have been generated in our laboratory, overexpress sCYLD in the absence of the full length transcript. In this thesis, we show that bone marrow-derived macrophages (BMDCs) overexpressing sCYLD display a hyperactive phenotype. They have increased levels of the inflammatory cytokines IL-6 and TNFα, have exaggerated stimulatory capacity and fail to induce tolerance in in vivo experiments. CYLDex7/8 BMDCs have increased levels of nuclear Bcl-3, which we could show to be directly induced by sCYLD expression. NF-κB signaling was markedly upregulated in CYLDex7/8 BMDCs.rnBcl-3 overexpressing BMDCs with normal CYLD expression, however, were not hyperactive, suggesting that Bcl-3 overexpression is not sufficient for causing the observed phenotype. Taken together we propose a model in which the exclusive overexpression of sCYLD with high nuclear levels of Bcl-3 in BMDCs is accompanied by an increased NF-κB activation, resulting in a hyperactive phenotype.rnWe further analyzed macrophages overexpressing sCYLD using the LysMcre CyldFL/FL strain, but could not detect differences in activation marker expression, cytokine secretion or iNOS production. LysMcre CyldFL/FL mice immunized with MOG35-55 peptide showed a more severe course of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), which could not be explained by enhanced levels of MHC class II on CNS-resident macrophages and microglia or increased T cell infiltration.rnMice overexpressing Bcl-3 in T cells develop spontaneous colitis. They have less peripheral memory/effector T cells and less Th1 cells, whereas Th17 numbers are normal. Naïve T cells overexpressing Bcl-3 show defects in in vitro differentiation to the Th1 or Th17 fate. CD4+ T cells overexpressing Bcl-3 show enhanced survival capacity in in vitro culture, but have a defect in proliferative capacity when stimulated in vitro or when adoptively transferred into lymphopenic hosts. CYLD ist eine Deubiquitinase, die durch das Entfernen von Lysin 63- gekoppelten poly-Ubiquitinketten von ihren Substraten den NF-κB Signalweg negativ reguliert. In Mäusen gibt es zwei bekannte Formen von CYLD: full- length CYLD (FL-CYLD) und die kürzere Spleiß-Variante short CYLD (sCYLD). In sCYLD fehlen die Bindestellen für NEMO und TRAF2. CYLDex7/8 Mäuse, die in unserem Labor hergestellt wurden, überexprimieren ausschließlich die sCYLD Variante. In dieser Arbeit zeigen wir, dass aus Knochenmark hergestellte dendritische Zellen (BMDCs) dieser Mäuse einen hyperaktiven Phänotyp haben. Sie weisen erhöhte Expression von Oberflächen-Aktivierungsmarkern auf und haben eine höhere Sekretion der inflammatorischen Zytokine IL-6 und TNFα. Außerdem zeigen sie eine erhöhte stimulatorische Aktivität und scheitern bei der Toleranz-Induktion in in vivo Experimenten. Dendritische Zellen von CYLDex7/8 Mäusen haben stärkere Bcl-3 Expression im Zellkern und der NF-κB Signalweg ist verstärkt aktiv. Wir konnten zeigen, dass Bcl-3 Expression von sCYLD direkt induziert werden kann.rnBcl-3 überexprimierende BMDCs mit normaler CYLD Expression zeigten jedoch keinen hyperaktiven Phänotyp. Daraus schließen wir, dass die Überexpression von Bcl-3 nicht ausreicht um den Phänotyp zu verursachen. Wir favorisieren ein Modell in dem erhöhte sCYLD Expression zur Bcl-3 Überexpression führt und im Zusammenhang mit höherer NF-κB Aktivierung im hyperaktiven Phänotyp resultiert.rnDes Weiteren wurden Makrophagen von LysMcre CyldFL/FL analysiert, die sCYLD nur in ebendiesen überexprimieren. Dort zeigte sich jedoch kein Phänotyp in der Expression von Aktivierungsmarkern, in der Zytokin Sekretion oder der iNOS Produktion. Lediglich MOG35-55-immunisierte LysMcre CyldFL/FL Mäuse zeigten einen verstärkten Krankheitsverlauf in einem Mausmodell für Multiple Sklerose. Dieses Phänomen konnte jedoch nicht mit veränderter MHC Klasse II Expression auf Makrophagen oder Mikroglia im zentralen Nervensystem (ZNS) erklärt werden. Es fand auch keine erhöhte Infiltration von Lymphozyten ins ZNS statt.rnMäuse die Bcl-3 in T Zellen überexprimieren (CD4 cre Bcl-3) erkranken spontan an Colitis. Sie haben weniger periphere Effektor- und Th1- T Zellen. Die Zahl der Th17 Zellen ist normal verglichen mit Kontrolltieren. Naive T Zellen von CD4-Cre Bcl-3 Mäusen zeigten Defekte bei der in vitro Differenzierung zu Th1 und Th17 Zellen. CD4+ T Zellen von CD4-Cre Bcl-3 Mäusen wiesen eine längere Überlebenskapazität in vitro auf, zeigten jedoch Defizite in der Zellproliferation nach Stimulation in vitro, sowie in einem adoptiven Zell-Transfer-Modell in lymphopenischen Mäuse.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 10 Biologie
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3278
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-26539
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	92 S.
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