Generation and Characterization of Glutamate Carboxypeptidase II (GCPII)-Deficient Mice

Abstract

Glutamátkarboxypeptidasa II (GCPII) je transmembránový glykoprotein skládající se z krátké intracelulární a transmembránové domény a velké extracelulární domény, která vykazuje karboxypeptidasovou aktivitu. GCPII se podílí na neuromodulaci v mozku a absorpci folátů v tenkém střevě. Kromě těchto tkání se GCPII též vyskytuje v prostatě a ledvinách. Zde je ale její role neznámá. Za účelem zjištění funkce GCPII se několik vědeckých skupin pokusilo inaktivovat gen Folh1 (kódující GCPII) v myši. Tyto experimenty však vedly k rozporuplným výsledkům. Zatímco dvě studie ukázaly, že inaktivace genu Folh1 v myši vede k embryonální letalitě, jiné dvě studie publikovaly, že i po zmíněné inaktivaci jsou myši stále viabilní a navíc nevykazují žádný výrazný fenotyp. Cílem tohoto projektu bylo pokusit se připravit a charakterizovat myši s inaktivovaným Folh1 genem pomocí alternativní metody genetické modifikace. Za tímto účelem byly vytvořeny TALENy, které specificky cílily 11. exon genu Folh1 v myších zygotách genetického pozadí C57BL/6NCrl. Narozená mláďata generace F0 byla analyzována pro přítomnost mutací v rámci genu Folh1 a myši, které dohromady nesly 5 různých delecí, byly vybrány pro vytvoření mutantních linií. Linie, které nesly mutantní varianty genu Folh1 na obou alelách, neobsahovaly detekovatelnou...

Glutamate carboxypeptidase II (GCPII) is a transmembrane glycoprotein, which consists of short intracellular and transmembrane domains, and a large extracellular domain possessing carboxypeptidase activity. In the human body, GCPII fulfils a neuromodulatory function in the brain and facilitates folate absorption in the small intestine. In addition to the brain and small intestine, high level of GCPII is also present in the prostate and kidney. However, GCPII function in these tissues has not been determined yet. To study the role of GCPII in detail, several research groups attempted to inactivate GCPII encoding gene Folh1 in mice. Surprisingly, the experiments led to rather conflicting results ranging from embryonic lethality to generation of viable GCPII-deficient mice without any obvious phenotype. This dissertation project aimed to dissect the discrepancy using alternative strategy for gene modification. For this purpose, we designed TALENs that specifically targeted exon 11 of Folh1 gene and manipulated mouse zygotes of C57BL/6NCrl genetic background. We analysed all genetically modified mice of F0 generation for presence of TALEN-mediated mutations and established 5 different GCPII-mutant mouse colonies from founder mice that altogether carried 2 frame-shift mutations and 3 small in-frame...