Untersuchungen zur Expression von AGAT, GAMT und Ct1 in Knockout-Mausmodellen

Abstract

Bei der endogenen Synthese von Cr und beim Transport von Cr aus der Zelle heraus bzw. in die Zelle hinein sind die zwei Enzyme L-Arginin:Glycin-Amidinotransferase (AGAT) und Guanidinoacetat-Methyltransferase (GAMT) sowie der Kreatintransporter (Ct1) beteiligt, die bei Störungen ihrer Funktion zu Kreatindefizienzsyndromen führen können. In der vorliegenden Arbeit wurde anhand von quantitativer PCR (qPCR) die Expression der murinen AGAT, GAMT sowie des Ct1 auf RNA-Ebene in den expressionsstarken Geweben Hirn, Skelettmuskulatur, Niere, Leber und Herzmuskulatur untersucht. Zur Durchführung der Untersuchungen standen Knockout-Mäuse (AGAT-/-, GAMT-/-, Ct1-/-) sowie WT-Geschwistertiere zur Verfügung. Es wurde die Änderung der Expression dieser Gene durch Defizienz der einzelnen Komponenten des Kreatinstoffwechsels untersucht. Als Referenzgene zur Normalisierung der qPCR-Ergebnisse wurden die ribosomalen Proteine 18S und Rpl27 verwendet. Nach Etablierung von Standardkurven wurde die Veränderung der Expression der Zielgene AGAT, GAMT und Ct1 in WT- und KO-Tieren unter Verwendung von Taqman-Sonden mittels qPCRs untersucht. Im AGAT-KO ließ sich mit Ausnahme der Niere in allen Organen eine stärkere Expression des Ct1-Gens im Vergleich zum WT feststellen. Die GAMT zeigte in den AGAT-KO-Tieren im Vergleich zum WT keine Veränderung in Hirn, Herz und Niere, zeigte aber eine stärkere Expression in Leber und Skelettmuskel. In GAMT-KO-Tieren ließ sich in Hirn und Skelettmuskel eine stärkere Expression der AGAT feststellen. In Herz, Leber und Niere zeigte sich keine signifikante Änderung der Expression im Vergleich zum WT. Der Ct1 zeigte in allen Organen eine stärkere Expression im Vergleich zum WT. In Ct1-KO-Mäusen zeigte sich in Hirn, Niere und Skelettmuskel eine stärkere Expression der AGAT im Vergleich zum WT. Die GAMT zeigte eine schwächere Expression im Herzen und in der Niere eine stärkere Expression. Die Ergebnisse dieser Arbeit bestätigen die komplexen Interaktionen der einzelnen Schritte des Cr-Metabolismus auf RNA-Ebene. Als nächster Schritt ist die Analyse dieser Stoffwechselwege auf Einzelzell-Ebene im Gehirn sinnvoll.