Die Arbeitsgruppe von Dr. Beyer beschäftigt sich mit der molekularbiologischen Charakterisierung von Zellen des angeborenen und adaptiven Immunsystems, die bei der Entwicklung von neurodegenerativer Erkrankungen eine wichtige Rolle spielen. Fokus liegt hierbei vor allem auf Prozessen, die zur Aktivierung und Reprogrammierung der Zellen führen.

Unser Hauptaugenmerk ist die Charakterisierung von regulatorischen T-Zellen, T-Zell Differenzierung und T-Zell Erschöpfung. So konnten wir zeigen, dass Satb1 (Special AT-rich binding protein 1) durch die Umstrukturierung des Chromatins eine wichtige Rolle in regulatorischen T-Zellen sowie peripheren T-Helfer Zellen spielt und dadurch auch die Entwicklung von Autoimmunerkrankung beeinflussen kann.Außerdem konnten wir zeigen, dass chronische Virusinfektionen durch Sekretion des proinflammatorischen Zytokins TNF (Tumor necrosis factor) zur Dysfunktion von T-Zellen führt.

Aufbauend auf diesen Arbeiten untersuchen wir zurzeit die Rolle von T-Zellen in der Pathogenese von neurodegenerativen Erkrankungen.

Darüber hinaus beschäftigen wir uns mit der Aktivierung und Differenzierung von myeloiden Zellen. In den letzten Jahren konnten wir wesentlich zum besseren Verständnis von Polarisierungsprozessen und der Entstehung von Makrophagen und dendritischen Zellen beigetragen. Momentan fokussieren wir hierbei auf Mikroglia in neurodegenerativen Erkrankungen und die Charakterisierung der Zellen auf transkriptioneller und epigenetischer Ebene.

Darüber hinaus untersucht die Arbeitsgruppe seit langer Zeit die Rolle von Transkriptionsfaktoren und Chromatinstruktur-Proteinen. Insbesondere interessiert uns der Einfluss dieser Proteine auf die Entwicklung und Differenzierung von T-Zellen. In diesem Zusammenhang haben wir vor Kurzem einen Transkriptionsfaktor identifiziert, welcher spezifisch in regulatorischen T-Zellen exprimiert ist. Daneben konnten wir ein neues Enzym beschreiben, das für die suppressiven Eigenschaften der T-Zellen insbesondere im Fettgewebe wichtig ist. In regulatorischen T-Zellen führt der Verlust des Enzyms zur Insulinresistenz durch die Ansammlung nicht funktionaler regulatorischer T-Zellen.

Daneben wenden wir unterschiedliche Hochdurchsatz-Einzelzellmethoden an, um die Heterogenität von Zellen zu charakterisieren, sowie unterschiedliche Zellpopulationen und entwicklungsbiologische Signalwege zu identifizieren. Dadurch charakterisieren wir die Zellen sowohl auf Protein (Multi-Parameter Durchflusszytometrie) als auch auf transkriptomischer Ebene (Einzelzell RNA-seq). Diese Einzelzellmethoden werden genutzt um 1) die zelluläre Heterogenität während neurodegenerativer Prozesse zu beschreiben und 2) molekulare Mechanismen zu verstehen.

Darüber hinaus ist die Arbeitsgruppe an der Anwendung von genetischem Engineering insbesondere der TALEN und CRISPR/Cas9 Technologie interessiert. So versuchen wir die Technik für Überexpressionsexperimente zu nutzen sowie bestimmte Genesequenzen zu entfernen. Dies hilft uns die transkriptionelle Regulation und den Einfluss von regulatorischen Genelementem zu analysieren.