GATA3

Zuletzt aktualisiert am: 16.06.2017

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Definition

Akronym für „Glutamyl Aminotransferase-Untereinheit A“. GATA3 bezeichnet ein Gen das auf dem Chromosom 10p15 lokalisiert ist. Das kodierte Protein GATA3 , fungiert als breitangelegter Transkriptionsfaktor der andere Gene ein- und ausschaltet .

Allgemeine Information

Das GATA3 Protein und andere Mitglieder der GATA -Genfamilie, nehmen eine Schlüsselrolle bei der normalen Entwicklung und Regeneration von Zellen ein. So  auch für das hämatopoetischen System.

GATA3 kommt nur innerhalb der Zellen vor. So gilt das kodierte GATA3- Protein neben den Transkriptionsfaktoren TBX21 (T-bet, T-box expressed in T-cells) und  HLX1 (H 2.0-like homeobox) als der eigentliche Schlüssel-Transkriptionsfaktor für die T-Zelldifferenzierung.

Während die Kombination aus T-bet und HLX1 die Th1- Immunantwort steuert, ist GATA3 für die Entwicklung und Aufrechterhaltung Th2-Antwort verantwortlich.

Charakteristisch für die Th2-Zellen (s.u. T-Helfer-Lymphozyt) ist dabei die Interaktion mit B-Zellen. Diese Interaktion ist essenziell um beispielsweise einen extrazellulären Erreger zu eliminieren.

GATA reguliert die Ausschüttung der typischen Th2-Zytokine Interleukin-4, Interleukin-5, Interleukin-6, Interleukin-10, Interleukin-13 und TGF-beta.  Expressionsdaten zu GATA3 belegen, dass GATA3 zwar in Th2-Zellen stark, in Th1-Zellen jedoch kaum exprimiert wird. 

Der Th2-Differenzierungsprozess wird hauptsächlich durch die Zytokine IL-4 und IL-13 gesteuert. Die Bindung dieser Zytokine an ihre Rezeptoren auf naiven T-Zellen führt über die Janus-Tyrosin-Kinasen (JAK) 1 und 3 zur Aktivierung des Transkriptionfaktors STAT6 (Signal transducer and activator of transcription protein 6). STAT6 interagiert dann direkt mit GATA3, um die Th2- Differenzierung in Gang zu setzen.

Die Blockade von GATA3 führte im Mausmodell in bereits differenzierten Th2-Zellen zur Aufhebung der Th2-Zytokinproduktion. Selbst in Abwesenheit der Th1-spezifischen Zytokine INFgamma und IL-12 kommt es dann zur Initiierung der Th1-Antwort . Für TBX21, auch für GATA3 konnte gezeigt werden, dass beide Transkriptionsfaktoren die Fähigkeit besitzen das Zytokinmuster der jeweils anderen T-Subpopulation kompetitiv zu unterdrücken und damit den Entwicklungsprozess der eigenen Differenzierung zu fördern.

GATA3 wird durch Sezary-Zellen exprimiert und hochreguliert, was zu einer Th2-Reaktivität, einer Suppression der Th-1-Antwort und einem generellen Th1/Th2-Ungleichgewicht führt. Hierbei ist bemerkenswert, dass der "normalen" Th2-Zelle die Fähigkeit zur Rekrutierung in die Haut fehlt. Somit werden hierfür noch weitere Faktoren verantwortlich sein.  

GATA3 besitzt weiterhin die Eigenschaft zur „Autoaktivierung“,  d.h. es ist in der Lage die eigene Expression unabhängig von STAT6 anzuregen und damit die Th2-Zelldifferenzierung zu stabilisieren.

 

Literatur
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  1. Davis DG et al. (2016)  GATA-3 and FOXA1 expression is useful to differentiate breast carcinoma from other carcinomas. Hum Pathol 47: 26-31.
  2. Hosokawa H et al. (2016) Akt1-mediated Gata3 phosphorylation controls the repression of IFNγ in memory-type Th2 cells. Nat Commun 7:11289.
  3. Mertens RB et al. (2015) GATA3 Expression in Normal Skin and in Benign and Malignant Epidermal and Cutaneous Adnexal Neoplasms. Am J Dermatopathol 37: 885-891.
  4. Nicolay JP et al. (2016) Das Sézary-Syndrom: von ungelösten Fragen zu neuen Therapieansätzen. JDDG 14: 256-265 
  5. Takaku M et al. (2015) GATA3 in Breast Cancer: Tumor Suppressor or Oncogene? Gene Expr 16:163-168.
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