Generierung eines lokalen Knockouts der alpha-Untereinheit des stimulatorischen G-Proteins in juxtaglomerulären Zellen der Niere mit Hilfe des Cre/loxP-Systems
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des Projekts war die Erzeugung einer transgenen Mauslinie, die Cre- Rekombinase unter der Kontrolle des humanen Reninpromotors exprimiert. Mit Hilfe dieser Mauslinie sollten in der Niere gezielt in reninbildenden (juxtaglomerulären, JG) Zellen Gene in vivo über das Cre-lox System inaktiviert werden. Eine solche Renin-Cre Maus sollte zunächst verwendet werden, um in vivo die Bedeutung des Adenylatzyklasesystems für die Entwicklung der reninbildenden Zellen der Niere sowie für deren Funktionsregulation im adulten Organismus zu charakterisieren. Dies sollte durch eine Kreuzung von Renin-Cre Mäusen mit einer Mauslinie mit gefloxtem Gsa Gen erfolgen, um dieses gezielt in reninbildenden Zellen zu deletieren. Gsa ist die zentrale G-Protein-Untereinheit, die eine rezeptorabhängige Aktivierung der Adenylatzyklase vermittelt. Es wurden erfolgreich mehrere Mauslinien generiert, die Cre Rekombinase unter der Kontrolle eines 12,2 kb Fragments des humanen Reninpromotors exprimieren. In der Niere der adulten Maus war Cre Expression auf die afferente Arteriole und Interlobulararterien beschränkt. Kreuzung des Renin-Cre Mausstamms mit ROSA26/lacZ Reportermäusen zeigte jedoch, dass Cre zusätzlich während der Embryonalentwicklung im sich entwickelnden Sammelrohrsystem der Niere aktiv war, was auf eine mögliche Rolle des Reninsystems bei der Nierenentwicklung hinweist. Cre Aktivität wurde embryonal auch in verschiedenen extrarenalen Geweben gefunden. Ein 12,2 kb Fragment des humanen Reninpromotors reguliert parallel mit endogenem Renin und enthält deshalb wesentliche, in vivo wirksame, regulatorische Sequenzen. Kreuzung der Renin-Cre Maus mit einer Mauslinie mit gefloxtem Gsa Gen zeigte, dass zur Deletion von Gsa ausreichende Cre Aktivität wohl erst nach Stimulation des humanen Reninpromotors zu erreichen ist, so dass möglicherweise ein induzierbares Cre System generiert wurde. Extrarenale Deletion von Gsa führte zu auffälligen Malformationen der vorderen Extremitäten, ein Phänotyp, der an Mutationen des Gsa Gens beim Menschen erinnert, und als hereditäre Albright-Osteodystrophie bekannt ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Castrop H, Huang Y, Hashimoto S, Mizel D, Hansen P, Theilig F, Bachmann S, Deng CX, Briggs J, Schnermann J: Impairment of tubuloglomerular feedback regulation of GFR in Ecto-5'-nucleotidase/CD73-deficient mice. JClin Invest 114(5):634-642, 2004
- Castrop H, Lorenz J, Hansen P, Friis U, Mizel D, Oppermann M, Jensen B, Briggs J, Skott O, Schnermann J: Contribution of the basolateral isoforms of the Na-K-2Clcotransporter (NKCC1/BSC2) to renin secretion. Am J Physiol Renal Physiol 289(6):F1185-92,2005 [AJP Renal, Paper of the Year 2005]
- Castrop H, Oppermann M, Weiss Y, Huaag Y, Mizel D, Lu H, Germain S, Schweda F, Theilig F, Bachmann S, Briggs J, Kurtz A, Schnermann J: Reporter gene recombination in juxtaglomerular granular and collecting duct cells by a human renin promoter-Cre recombinase transgene. Physiol Genomics 25(2): 277-85, 2006
- Hashimoto S, Huang YG, Castrop H, Hansen PB, Mizel D, Briggs J, Schnermann J: Effect of carbonic anhydrase inhibition on GFR and renal hemodynamics in adenosine- 1 receptor-deficient mice. Pflugers Arch 448(6): 621-8,2004
- Schweda F, Segerer F, Castrop H, Schnermann J, Kurtz A: Blood pressure-dependent inhibition of renin secretion requires AI adenosine receptors. Hypertension 46(4): 780- 6, 2005
