C14-Identifizierung von Genen zur
Steuerung der Differenzierung myeloischer Zellen

Die Bildung von hämatopoetischen Zellen findet durch komplexe Differenzierungsprozesse statt. Granulozyten und Monozyten/Makrophagen, miteinander verwandte Zelltypen, die beide von sogenannten myelomonozytären Zellen abstammen, sind zentrale Komponenten des Immunsystems. Es handelt sich um multifunktionelle Zellen, die an verschiedenen biologischen Prozessen beteiligt sind und eine bedeutsame Rolle bei Entzündungsprozessen spielen. Ihre möglichen Aufgaben können so vielfältig sein wie Gewebsaufbau und -abbau, antimikrobielle Aktivität, Phagozytose, Zytokinproduktion und Tumorzytotoxizität. Die jeweils von diesen Zellen übernommene Aufgabe ist einerseits abhängig von ihrem Reife- und Aktivierungsstadium, andererseits von dem sie umgebenden Gewebe. Es wird noch diskutiert, ob diese Zellen während der primitiven und definitiven Hämatopoese aus einer oder aus unterschiedlichen Vorläuferzellen entstehen, denn gegenwärtig ist noch wenig über die Induktion und die Kontrolle der Hämatopoese bekannt. Dieses Projekt soll molekulare Grundlagen der Differenzierung von hämatopoetischen Zellen aufklären. Unter definierten Kulturbedingungen können embryonale Stammzellen (ES-Zellen) der Maus einen Differenzierungsprozeß durchlaufen, der zur Bildung von myeloischen Zellen führt. Dieses experimentelle System in Kombination mit der Gene-Trap-Methode ermöglicht die Identifizierung neuer Gene, die für die Differenzierung der hämatopoetischen Zellen relevant sind. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Charakterisierung von Genen, die für den hämatopoetischen Entwicklungsprozeß, insbesondere myelomonozytärer Zellen, eine essentielle Rolle spielen. Weiterhin wollen wir klären, ob zwei in unserem Labor isolierte Calcium-bindende-Proteine der S100-Protein-Familie (MRP8 und MRP14) am Prozeß der myeloischen Differenzierung beteiligt sind. Beide Proteine werden in Granulozyten und in frühen Differenzierungsstadien von Monozyten exprimiert. Durch Transfektion der MRP-Gene in die ES-Zellen und anschließende hämatopoetische gerichtete Kultur der selektionierten transgenen ES-Zellklone soll geklärt werden, ob MRP für die Proliferation und/oder Differenzierung der hämatopoetischen Zellen essentiell sind.

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Dr. M.P. Manitz, Prof. Dr. K.-H. Klempnauer