Neue Studie beschreibt Schlüsselmechanismen der T-Zell-Proliferation

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Ein Forscherteam um PD Dr. Reinhard Obst hat neue Erkenntnisse über die molekularen Mechanismen veröffentlicht, die die Vermehrung aktivierter T-Zellen steuern, die eine wichtige Rolle bei der Reaktion des Immunsystems auf Bedrohungen wie Viren und Infektionen spielen. Seine Gruppe konzentrierte sich auf die Rolle des Multiproteinkomplexes mTORC1, ein Multiproteinkomplex, der für seine Beteiligung am Zellwachstum bekannt ist, und seine Auswirkungen auf die ribosomale Biogenese und die T-Zell-Rezeptor (TCR)-Signalgebung. Die Studie ist in der neuesten Ausgabe der Zeitschrift „Science Signalling“ (Oktober 2024) veröffentlicht.

Aktivierte T-Zellen müssen die Proteinproduktion rasch steigern, um ihr schnelles Wachstum und ihre Teilung zu unterstützen. Dieser Prozess hängt von Ribosomen ab, die in einem bestimmten Teil der Zelle, den Nukleoli, produziert werden. Die Studie unterstreicht die Bedeutung von mTORC1 bei der Regulierung der Ribosomenproduktion und zeigt, dass es für den schnellen Zellzyklus, der von aktivierten T-Zellen benötigt wird, unerlässlich ist.

Das Team fand heraus, dass mTORC1 die Empfindlichkeit von T-Zellen gegenüber Antigenen - den Substanzen, die Immunreaktionen auslösen - steigert und die Produktion von ribosomaler RNA fördert, die für die Herstellung neuer Ribosomen notwendig ist. Darüber hinaus erhöht mTORC1 sowohl die Anzahl als auch die Größe der Nukleoli, in denen die Ribosomen synthetisiert werden. Diese Effekte wurden bei dem verwandten Proteinkomplex mTORC2 nicht beobachtet, was die spezifische Rolle von mTORC1 bei der T-Zell-Proliferation unterstreicht. „Unsere Forschung zeigt, wie mTORC1 eine entscheidende Rolle bei der Koordination der TCR-Signalisierung und der Produktion ribosomaler RNA spielt, die beide für eine effektive Vermehrung von T-Zellen notwendig sind“, sagt PD Dr. Obst. „Die Ergebnisse legen nahe, dass mTORC1 ein Schlüsselregulator der zellulären Maschinerie ist, die für die Proteinsynthese während der schnellen Teilung aktivierter T-Zellen benötigt wird.“

Die Studie deckte auch eine Verbindung von der ribosomalen RNA-Transkription zurück zur mTORC1-Aktivität auf, was auf eine wechselseitige regulatorische Beziehung zwischen Zellsignalwegen und den internen Prozessen hinweist, die es T-Zellen ermöglichen, sich als Reaktion auf Antigene zu vermehren. Diese Erkenntnisse über die molekulare Regulierung der T-Zellvermehrung vertiefen das Verständnis der Funktion des Immunsystems.

Publikation: Rosenlehner et al.: Reciprocal regulation of mTORC1 signaling and ribosomal biosynthesis determines cell cycle progression in activated T cells