Posttranskriptionelle Regulation von T-Zell-Funktionen durch Stoffwechselenzyme

Labor Pearce

Ruhende T-Zellen nutzen die oxidative Phosphorylierung, um Energie zu erzeugen. Bei Aktivierung setzen sie jedoch verstärkt auf die aerobe Glykolyse. Bisher wurde angenommen, dass die aerobe Glykolyse benötigt wird, um die metabolischen Anforderungen der Zellproliferation zu erfüllen. Warum jedoch sich vermehrende T-Zellen diesen nur wenig energieeffizienten Stoffwechsel nutzen, gerade auch in sauerstoffgesättigten Umgebungen, ist bisher nur teilweise verstanden worden. Im Verlauf unserer Studien konnten wir zeigen, dass die aerobe Glykolyse zwar für Effektor-Funktionen, wie etwa die optimale Produktion von Effektor-Zytokinen, benötigt wird, jedoch nicht notwendig ist für die Vermehrung oder das Überleben der T-Zellen.

**Abb. 1** Das Stoffwechselenzym GAPDH steuert durch Einschreiten oder nicht-Einschreiten in die Glykolyse die Cytokin-Produktion in Effektor-T-Zellen auf posttranskriptionelle Weise. Wir interessieren uns dafür näher zu bestimmen, wie bifunktionelle Stoffwechsel-Enzyme den Stoffwechsel und die Genregulation in T-Zellen miteinander verbinden.

In unseren Studien fanden wir heraus, dass dieser Defekt der Effektor-Funktion seinen Ursprung in der Translation hat und reguliert wird durch die Bindung des Glycolyse-Enzyms GAPDH an AU-reiche Regionen innerhalb des 3′ untranslatierter Bereichs (3'-UTR) von Zytokin-mRNA. Wir konnten zeigen, dass GAPDH durch Einschreiten oder dessen Unterlassen in die Glykolyse die Cytokin-Produktion auf posttranskriptionelle Weise kontrolliert (Abbildung 1).

Zukünftig wollen wir näher charakterisieren, wie die RNA-Bindungsfunktion von Stoffwechselenzymen durch bestimmte zelluläre Stoffwechselwege verändert wird, und wie dies letztendlich T-Zell-Funktionen unter verschiedenen Bedingungen in vivo beeinflusst.