Tyk2-defiziente und Stat1-transgene Maus-Modelle

Der Jak-Stat-Signalweg spielt in vielen Zytokintransduktionskaskaden und in der Immunantwort gegen pathogene Mikroorganismen eine große Rolle. Hauptkomponenten dieses Signalübertragungsweges sind die Familie der nicht- rezeptor-assoziierten Proteinkinasen (Jaks) und die Familie der Signaltransduktoren und Transkriptionsfaktoren (Stats). Tyk2 war das letzte der vier bekannten Jak-Gene, durch dessen homologe Rekombination Tyk2-defiziente Mäuse hergestellt wurden (Karaghiosoff et al., 2000, Immunity 13: 549-560). Im Gegensatz zu den anderen Jaks, zeigten Tyk2-defiziente Mäuse einen differenzierten Phänotyp mit einer nur partiellen Beeinträchtigung der meisten Zytokinkaskaden. Die Antwort auf Lipopolisaccharide ist jedoch in Abwesenheit von Tyk2 komplett unterbrochen, was auf eine entscheidende Rolle von Tyk2 für die Wirtsantwort gegen gram-negative Bakterien hinweist. Zusätzlich ist Tyk2 nicht nur für die Aktivierung von Stat-Proteinen von Bedeutung, sondern auch obligatorisch für die Aufrechterhaltung der Stat1-Proteinkonzentration in der Zelle (Karaghiosoff et al., 2000, Immunity 13: 549-560). Ziel dieses Projekts ist die detaillierte Untersuchung der Rolle von Tyk2 bei der in vivo Antwort auf Infektion mit verschiedenen pathogenen Mikroorganismen und bei der Regulation der verschiedenen Zytokinkaskaden. Bisher konnte keine klare Aussage getroffen werden, ob die reduzierte Stat1 Proteinkonzentration einige der nachgewiesenen Defekte in den Tyk2-defizienten Mäusen beeinflußt. Die Stat1-unabhängigen Funktionen von Tyk2 sollen durch induzierbare (Über-) Expression eines Stat1-Transgenkonstrukts in Tyk2-defizienten Mäusen erreicht werden. Für die Herstellung von Stat1-transgenen Mäusen wird ein neuartiges synthetisches Expressionsystem verwendet. Die Transkription des Transgens wird streng durch die Anwesenheit eines kleinen organischen Moleküls ("Dimerizer") das oral oder parenteral verabreicht werden kann reguliert. Wir werden die hergestellten Stat1-TG/Tyk2-/- Mäuse auf Defekte in der Immunantwort gegen bestimmte virale und bakterielle Erreger und in den dabei involvierten Zytokinkaskaden analysieren. Im Vergleich mit den nicht Stat1 rekonstituierten Tyk2-/- Mäusen werden wir den spezifischen Beitrag von Tyk2 in diesen Mechanismen nachweisen. Darüberhinaus wird in diesem Projekt das erste Transgenmodel für induzierbare Stat1-Überexpression entstehen.