NFAT5-Gen

Das NFAT5-Gen (NFAT5 steht für „Nuclear Factor Of Activated T Cells 5“) ist ein ist ein Mitglied der Familie der Transkriptionsfaktoren der Kernfaktoren aktivierter T-Zellen. Protein kodierendes Gen das auf Chromosom 16q22.1 lokalisiert ist. Für dieses Gen wurden mehrere Transkriptvarianten gefunden, die für verschiedene Isoformen kodieren.

Der Nuklearfaktor aktivierter T-Zellen (NFAT5), der auch als tonizitätsabhängiges Enhancer-Bindungsprotein bekannt ist, wurde ursprünglich als ein wichtiger Transkriptionsfaktor identifiziert, der an der Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase in hypertonen und hyperosmotischen Umgebungen beteiligt ist. Das Protein ist ein Mitglied der Familie der Transkriptionsfaktoren der Kernfaktoren aktivierter T-Zellen. Proteine, die zu dieser Familie gehören, spielen eine zentrale Rolle bei der induzierbaren Gentranskription während der Immunreaktion.

Obwohl NFAT5 in verschiedenen Arten von hyperosmolaren Geweben exprimiert und untersucht wurde, hat sich gezeigt, dass NFAT5 auch eine Rolle bei der Entwicklung und Aktivierung von Immunzellen, insbesondere T-Zellen und Makrophagen, spielt. Die immunregulatorische Funktion von NFAT5 wird durch die Induktion verschiedener Zielgene und verschiedener Signalwege sowohl auf tonusabhängige als auch -unabhängige Weise erreicht. Insbesondere als Reaktion auf hyperosmotischen Stress induziert NFAT5 die Bildung von pathogenen TH17-Zellen und pro-inflammatorischen Makrophagen, was zu Autoimmun- und Entzündungskrankheiten beiträgt. Unterdessen kann NFAT5 auch durch tonizitätsunabhängige Stimuli, einschließlich der Aktivierung von Toll-like-Rezeptoren und entzündlichen Zytokinen, aktiviert werden und fördert das Überleben, die Proliferation, die Migration und die Angiogenese von Immunzellen. Darüber hinaus wird NFAT5 unter isotonischen Bedingungen in die Pathogenese einer Reihe von Entzündungs- und Autoimmunkrankheiten, einschließlich rheumatoider Arthritis, mit einbezogen (Lee N et al. 2019).

Dieses Protein reguliert die durch osmotischen Stress induzierte Genexpression in Säugetierzellen.

Weiterhin kontrolliert NFAT5 die Aktivität von Keratinozyten bei osmotischem Stress (Muhammad K et al. 2021). Bemerkenswerterweise sezernieren kultivierte Mäuse-Keratinozyten mehr als 300 Proteine. Nach der Ablation von NFAT5 ist die Sekretion mehrerer Matrixproteinasen, einschließlich Metalloproteinase-3 (Mmp3) und Kallikrein-verwandter Peptidase 7 (Klk7), deutlich erhöht. Dieser Anstieg wurde zusammen mit einem Anstieg zahlreicher Mitglieder des "Epidermalen Differenzierungskomplexes" (EDC) festgestellt ( Muhammad K et al. 2021; Aramburu J et al. 2019).

Im Gegensatz zu monomeren Mitgliedern dieser Proteinfamilie liegt das vom NFAT5-Gen kodierte Protein als Homodimer vor und bildet stabile Dimere mit DNA-Elementen.

Zu den Krankheiten, die mit NFAT5 assoziiert sind, gehören:

• das Syndrom der entzündlichen Darmerkrankung und der wiederkehrenden sinopulmonalen Infektionen (nflammatory Bowel Disease-Recurrent Sinopulmonary Infections Syndrome). Das Syndrom der entzündlichen Darmerkrankung und der wiederkehrenden sinopulmonalen Infektionen ist eine sehr seltene genetisch bedingte Immunkrankheit, die durch wiederkehrende sinopulmonale Infektionen und eine autoimmune Enterokolopathie gekennzeichnet ist. Sie äußert sich in häufigen Episoden hartnäckiger Diarrhöen mit Bauchschmerzen und Fieber, begleitet von ekzematösen Ausschlägen, die auf Defizite bei Komponenten der angeborenen und adaptiven Immunität zurückzuführen sind. Zu den immunologischen Anomalien gehören ein Mangel an IgG-Subklassen, eine gestörte antigeninduzierte Lymphozytenproliferation, eine verminderte Zytokinproduktion durch CD8+ T-Lymphozyten sowie eine verringerte Anzahl natürlicher Killerzellen.
• Weiterhin ist die spinozerebelläre Ataxie 4 mit Mutationen im  NFAT5-Gen assoziiert.

1. Aramburu J et al. (2019) Regulation of Inflammatory Functions of Macrophages and T Lymphocytes by NFAT5. Front Immunol 10:535.
2. Lee N et al. (2019) Role of NFAT5 in the Immune System and Pathogenesis of Autoimmune Diseases. Front Immunol 10:270.
3. Muhammad K et al. (2021) NFAT5 Controls the Integrity of Epidermis. Front Immunol 12:780727.