Molecular analysis of the protein tyrosine kinase Tec in Th17 cells

Mehrere Vertreter der Familie der Tec Kinasen spielen eine wichtige Rolle während der Entwick-lung und Aktivierung von Lymphozyten. Vielen Immundefekten im Menschen und in der Maus liegen auf molekularer Ebene Mutationen in Kinasen der Tec Familie zu Grunde. Th17 Zellen entwickelten sich in den letzten Jahren zu einer viel untersuchten Population der CD4+ T-Helferzellen. Sie sind mitverantwortlich für Entzündungsreaktionen, welche zur Bekämpfung von Infekten mit extrazellulären Bakterien und Pilzen notwendig sind, spielen aber auch in der Ent-wicklung von Autoimmunerkrankungen eine entscheidende Rolle. Die Familie der Tec Kinasen ist nach einem ihrer Vertreter, Tec, benannt. Dabei handelt es sich um eine Kinase, die T-Zell spezifisch in vivo eine Population an Th17 Gedächtniszellen reguliert und in vitro Th17 Differen-zierung unterstützt. Die Mechanismen hinter diesen Regulierungen in Th17 Zellen durch die Tec Kinase sind allerdings noch nicht näher beschrieben. Außerdem wurde noch nicht geklärt, wel-che der verschiedenen Isoformen der Tec Kinase für die Regulierung von Th17 Zellen verant-wortlich ist. Das Ziel meiner Masterarbeit war es, die Expression und die Kinetik der Tec Kinase in Th17 Zellen mit Hilfe von quantitativer Echt-Zeit PCR und Immunblots zu untersuchen. Wei-ters führte ich retrovirale Gentransduktionen durch um die erzwungene Expression von Tec in Th17 Zellen zu erforschen. Wir konnten nachweisen, dass die Isoform a die höchsten Expressi-onswerte in kultivierten Th17 Zellen aufweist und dass die Expression von Tec in Th17 Zellen drei Tage nach deren Kultivierung ein Maximum erreicht. Außerdem konnten wir zeigen, dass Tec durch die Regulierung der STAT-3 Phosphorylierung unterhalb des IL-6 Signalweges als negativer Regulator der Th17 Differenzierung agiert. Diese Eigenschaft der negativen Regulation von Th17 Zellen lässt auf eine mögliche therapeutische Anwendung von Tec Kinasen hoffen.Members of the Tec kinase family play an important role during lymphocyte development and activation. Mutations in this kinase family are the molecular cause of immunodeficiencies in hu-mans and mice. During the last years Th17 cells received a lot of attention since they are not only responsible for the clearance of extracellular bacteria and fungi, which involves tissue in-flammation, but also have been identified as key players for the development of auto-immune diseases. Tec, the founding member of the Tec kinase family, was shown to regulate a memory Th17 subset in vivo and Th17 differentiation in vitro in a T cell-intrinsic way. It has not been iden-tified how Tec regulates Th17 differentiation and function. Further, several isoforms of Tec have been described, however which of these isoforms are important for regulating Th17 cells is not known. Therefore, one aim of this master´s thesis was to determine the expression and expres-sion kinetic of Tec during Th17 cell differentiation using qRTPCR as well as immunoblotting ap-proaches. Moreover, by using retroviral-mediated gene transduction approaches, we investigat-ed how the enforced expression of Tec regulates Th17 differentiation. With these experimental strategies, we showed that Tec is specifically induced in Th17 cells with its highest expression levels on day 3 after Th17 differentiation. In addition, the Tec isoform a was predominantly ex-pressed compared to the other isoforms under Th17 conditions, indicating an isoform-specific regulation of Tec expression. Furthermore, we observed that Tec functions as a dampener of Th17 cell differentiation by acting downstream of IL-6 receptor signaling and by regulating STAT-3 phosphorylation. Together, our data suggest that Tec might be a promising therapeutic target to modulate Th17 differentiation processes in vivo