Dezember 2006 | Wilfried Ellmeier

Ao. Univ.-Prof. Mag. Dr. Wilfried Ellmeier

MedUni Wien RESEARCHER OF THE MONTH, Dezember 2006

Die Jury "Researcher of the Month" verleiht die Auszeichnung für diesen Monat Herrn Ao. Univ.-Prof. Mag. Dr. Wilfried Ellmeier aus Anlass der Einwerbung von Forschungsmitteln in Höhe von 350.000 Euro für seine Forschungstätigkeit im Rahmen eines vor kurzem bewilligten EU Marie Curie Research & Training Network (MRTN-CT-2006-035733) über "Chromatin Structure and Plasticity". Dieses mit mehr als 3.5 Millionen Euro geförderte Netzwerk hat es sich für die nächsten 4 Jahre zur Aufgabe gemacht, mit Hilfe interdisziplinärer Ansätze (über Strukturbiologie, Biophysik, Immunologie, Molekularbiologie, Zellbiologie bis zu Bioinformatik) grundsätzliche Aspekte der epigenetischen Genregulation und Chromatinstruktur zu untersuchen. Wilfried Ellmeier, der eines der 13 europäischen Teams leitet, beschäftigt sich in diesem Netzwerk mit der Chromatinregulation während der T-Zell- differenzierung. Darüber hinaus haben Herr Ellmeier und sein Team in einer kürzlich in Nature Immunology (IF 27.586) erschienenen Arbeit einen Transkriptionsfaktor beschrieben, der eine wichtige Rolle in der Expressionsregulation des CD8-Moleküls spielt [1]. Diese Arbeit zeigt auch, dass epigenetische Kontrollmechanismen eine wichtige Rolle in der Regulation von CD8 spielen.

Molekulare Analyse von Immunzellen
Die langfristigen Forschungsziele von Wilfried Ellmeier und seinem Team befassen sich mit der Aufklärung der molekularen Mechanismen, die der Entwicklung und Aktivierung von Immunzellen zugrunde liegen. Eine der offenen Fragen der T-Zell- Entwicklung ist die Regulation der Differenzierung von Vorläuferzellen in CD4- positive T-Helfer-Zellen und CD8-positive zytotoxische T-Zellen auf molekularer Ebene. Während dieses Prozesses wird auch das T-Zellrepertoire des Immunsystems gebildet. Dieser ,,Erziehungsprozess" von T-Lymphozyten, durch den diese lernen, zwischen Selbst und Nicht-Selbst zu unterscheiden, führt auch zur Etablierung der zentralen Toleranz. Deshalb lassen sich durch ein besseres Verständnis der molekularen Grundlagen der CD4/CD8-T-Zelldifferenzierung auch Erkenntnisse über jene Mechanismen erwarten, die der Etablierung der ,,Zentralen Toleranz" und daher der Verhinderung von Autoimmunerkrankungen zugrunde liegen.

Wilfried Ellmeier's Forschungen haben sich in den letzten Jahren vor allem auf die Kontrolle der Genexpression von CD8 während der CD4/CD8-T-Zelldifferenzierung konzentriert [1-7]. CD8 ist ein wichtiges Molekül, das für die Funktion von zytotoxischen T-Zellen von zentraler Bedeutung ist. Auf genetischer Ebene wird CD8 von regulatorischen Elementen gesteuert, die einerseits aus "cis"-agierenden DNA-Sequenzen (den sogenannten CD8-,,Enhancern") bestehen, und andererseits "trans" wirkende Faktoren beinhalten, die mit den CD8-Enhancern in Wechselwirkung treten und die Expression von CD8-Molekülen schlussendlich regulieren, d.h. entweder an- oder abschalten. Wilfried Ellmeier war in den letzten Jahren maßgeblich daran beteiligt, dass mittlerweile schon fünf solcher ,,CD8-Enhancer" identifiziert und charakterisiert wurden, die für die Expression von CD8 in zytotoxischen T-Lympho- zyten wichtig sind. In der vorliegenden Arbeit [1] konnten Wilfried Ellmeier und sein Team zeigen, dass epigenetische Kontrollschritte in der Expressionsregulation von CD8 eine wichtige Rolle spielen und dass die ,,CD8-Enhancer" dabei eine zentrale Funktion haben. In dieser Arbeit wurde auch die Isolierung eines Transkriptions- faktors beschrieben, der mit den CD8-Enhancern in Wechselwirkung tritt und dadurch die Expression von CD8 negativ reguliert.

Darüber hinaus untersucht die Arbeitsgruppe von Wilfried Ellmeier auch die ,,Tec- kinasen", eine Familie von Proteinen, die in Zellen des Immunsystems Signale von der Zelloberfläche in den Zellkern weiterleiten [8,9]. Als Ergebnis dieser Forschungen erwartet sich Wilfried Ellmeier nicht nur ein besseres Verständnis für wichtige biologische Prozesse, sondern langfristig auch medizinisch interessante Einblicke in das Immunsystem.

Persönliches
Wilfried Ellmeier, Jahrgang 1966, studierte an der Universität Wien Biochemie und war - nach seiner Promotion mit einer Dissertation im Fachgebiet Biochemie/Molekularbiologie am Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (I.M.P.) in Wien - mehr als 4 Jahre Postdoc am Skirball Institute for Biomedical Research, Howard Hughes Medical Institute, NYU Medical Center, New York, USA. Nach Österreich zurückgekehrt, baute Ellmeier am Institut für Immunologie das Labor für ,,Immune Cell Development and Activation" (zu 100% drittmittelfinanziert!) auf, das sich mit der Kontrolle der Genexpression während der T-Zell-Entwicklung und der Regulation der Signaltransduktion in Immunzellen befasst. Ellmeier habilitierte sich 2002 für Immunologie und ist seit 2005 Außerordentlicher Universitätsprofessor. Sein wissenschaftlicher Output wird durch 26 Publikationen mit einem Gesamtimpactfaktor von fast 400 Punkten eindrucksvoll dokumentiert. Wilfried Ellmeier ist Sprecher und Koordinator des FWF-Spezialforschungsbereiches (SFB-F23) "Entstehung und Aufrechterhaltung der immunologischen Toleranz", der im Oktober 2004 an der MUW etabliert werden konnte, und wurde mehrfach durch Stipendien und Preise ausgezeichnet, darunter mit einem APART Stipendium der österreichischen Akademie der Wissenschaften, dem START Preis 2001 (FWF, im Auftrag von BM:BWK), dem Habilitationspreis 2003 des Vereins zur Förderung von Wissenschaft und Forschung an den neuen Universitätskliniken des Wiener Allgemeinen Krankenhauses, dem Novartis Preis für Biologie 2004, und dem Förderungspreis für Wissenschaft der Stadt Wien für das Jahr 2005.

Literatur

1. Bilic, I., Kösters, K., Unger, B., Sekimata, M. Hertweck, A., Maschek, R., Wilson, C.B. and Ellmeier, W. (2006). Negative regulation of CD8 expression via CD8 enhancer-mediated recruitment of the zinc finger protein MAZR. Nature Immunology, 7, 392-400.
2. Feik, N., Bilic, I., Tinhofer, J., Unger, B., Littman, D.R. and Ellmeier, W. (2005). Functional and Molecular Analysis of the Double-Positive Stage-specific CD8 Enhancer E8III During Thymocyte Development. The Journal of Immunology, 174, 1513-2.
3. Taniguchi, I., Ellmeier, W., and Littman, D.R. (2004). The CD4/CD8 Lineage Choice: New Insights into Epigenetic Regulation During T Cell Development. Adv Immunol, 83, 55-89.
4. Ellmeier, W., Sunshine, M.J., Maschek, R. and Littman, D.R. (2002). Combined deletion of CD8 locus cis-regulatory elements affects initiation but not maintenance of CD8 expression. Immunity, 5, 623-34.
5. Kioussis D. and Ellmeier, W. (2002) Chromatin and CD4, CD8A and CD8B gene expression during thymic differentiation. Nat Rev Immunology, 12, 909-19.
6. Ellmeier, W., Sunshine, M.J., Losos, K. and Littman, D.R. (1998). Multiple Developmental Stage-Specific Enhancers Regulate CD8 Expression In Developing Thymocytes and in Thymus-Independent T Cells. Immunity, 9, 485-496.
7. Ellmeier, W., Sunshine, M.J., Losos, K., Hatam, F. and Littman, D.R. (1997). An Enhancer that Directs Lineage-Specific Expression of CD8 in Positively Selected Thymocytes and Mature T cells. Immunity, 7, 537-547.
8. Ellmeier, W., Sunshine, M.J., Jung, S., Hatam, F., Xu, Y, Baltimore, D., Mano, H. and Littman, D.R. (2000). Severe B cell deficiency in mice lacking the Tec kinase family members Tec and Btk. The Journal of Experimental Medicine, 192, 1611-24.
9. Schmidt, U. Boucheron, N., Unger, B., and Ellmeier, W. (2004). The role of Tec family kinases in myeloid cells. Int. Arch All Immunol. 134, 65-78.

Kontakt
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