TULP1の非光受容体発現は、マウスの広範な網膜変性に寄与している可能性がある

Non-photoreceptor Expression of May Contribute to Extensive Retinal Degeneration in Mice.

• Arpad Palfi
• Adlet Yesmambetov
• Pete Humphries
• Karsten Hokamp
• G Jane Farrar

抄録

tubby like protein 1遺伝子（）の変異は、早期発症の劣性遺伝性網膜変性症（IRD）の原因となりますが、同様に、マウスも急速なIRDを特徴としています。ロドプシン-/-（）と網膜変性遅延-/-（）マウス網膜で比較組織学を実施しました。予測されたTULP1インタラクターとIRD遺伝子のバイオインフォマティクス解析を行った。その結果、健康なマウスの網膜では p8 で発現のピークが検出されたが、TULP1 は網膜の外側と内側の両方で検出された。バイオインフォマティクス解析の結果、網膜前駆細胞、光受容体細胞、非光受容体細胞での発現が確認された。光受容体変性の共通した特徴は、網膜で検出されたが、二極細胞、アマクリン細胞、神経節細胞での他の変化はマウスに特有のものであった。さらに、予測されたTULP1のインタラクターは様々な網膜細胞タイプで異なり、TULP1の新たな機能が示唆された。パイロットバイオインフォマティクス解析により、他の多くのIRD遺伝子が網膜の内側と外側の両方の細胞でp4-p7で発現していることが示された。我々のデータは、IRD遺伝子の発現が複数のタイプの網膜細胞に広がっていることを示しており、TULP1の欠乏は、視細胞だけでなく非視細胞の一次変性を引き起こす可能性がある。予測される相互作用因子は、TULP1の広範な網膜機能を示唆している。TULP1と他のIRD遺伝子は、網膜の内側と外側の両方で早期かつ広範囲に発現していることから、これらのIRDの治療法開発の障害となる可能性があることが明らかになった。

Mutations in tubby like protein 1 gene () are causative of early-onset recessive inherited retinal degenerations (IRDs); similarly, the mouse is also characterized by a rapid IRD. mRNA and protein expression was analyzed in wild type mouse retinas and expression data sets (NCBI) during early postnatal development. Comparative histology was undertaken in , rhodopsin-/- () and retinal degeneration slow-/- () mouse retinas. Bioinformatic analysis of predicted TULP1 interactors and IRD genes was performed. Peak expression of in healthy mouse retinas was detected at p8; of note, TULP1 was detected in both the outer and inner retina. Bioinformatic analysis indicated expression in retinal progenitor, photoreceptor and non-photoreceptor cells. While common features of photoreceptor degeneration were detected in , , and retinas, other alterations in bipolar, amacrine and ganglion cells were specific to mice. Additionally, predicted TULP1 interactors differed in various retinal cell types and new functions for TULP1 were suggested. A pilot bioinformatic analysis indicated that in a similar fashion to , many other IRD genes were expressed in both inner and outer retinal cells at p4-p7. Our data indicate that expression of extends to multiple retinal cell types; lack of TULP1 may lead to primary degeneration not only of photoreceptor but also non-photoreceptor cells. Predicted interactors suggest widespread retinal functions for TULP1. Early and widespread expression of TULP1 and some other IRD genes in both the inner and outer retina highlights potential hurdles in the development of treatments for these IRDs.

Copyright © 2020 Palfi, Yesmambetov, Humphries, Hokamp and Farrar.