Phenotypic analysis of Arhgap17 knockout mice

Abstract

Arhgap17 (A Rho GTPase activating protein 17, also called Rich1) was found in immunological screening with a neuronal cell specific recognition monoclonal antibody and was known to be associating with Cip4 (Cdc42-interacting protein 4). Arhgap17 consists of N-BAR, RhoGAP and proline-rich domain. Previous studies suggest that Arhgap17 is involved in regulating exocytosis and endocytosis. However, a study from dRich1 mutated Drosophila screening resulted defects on synaptic and muscle growth during development. Therefore to define functions of Arhgap17 in mammalian system, this study has established knockout mice from a gene trap embryonic stem cell line inserting gene trap vector into intron 2 of Arhgap17. The Arhgap17 knockout mice survived birth and showed normal reproduction. The endogenous Arhgap17 expression was examined by LacZ staining. There was a broad expression in adult organs and in embryos, especially high expression at embryonic skin. Despite its broad expression in most organs, adult knockout mice appear phenotypically normal. Interestingly the organs which relate to absorption or secretion expressed high levels of LacZ such as epithelium in small intestine, absorptive epithelium cells of colon and kidney. In addition hippocampus and cerebellum express Arhgap17. Moreover, the knockout mice had higher intestinal permeability than wild type. Also the mice were highly susceptive to experimental colitis induced by dextran sodium sulfate. The Phenotypic analysis from this study suggests that Arhgap17 is related with functions of epithelial and neuronal cells. Especially Arhgap17 possibly play roles at GI tract, which are related with absorption, protection or maintenance membrane tightness of epithelial cells.;Arhgap17 (A Rho GTPase activating protein 17, 또는 Rich1)은 신경세포에서만 인식하는 단일클론항체를 이용한 면역 선발을 통해 발견되었고 Cip4 (Cdc42-interacting protein 4)와 구조, 기능적으로 연관되어 있다고 알려져 있다. Arhgap17은 N-BAR, RhoGAP 그리고 proline-rich domain으로 구성되어 있다. 최근 연구에서 Arhgap17은 exocytosis와 enodocytosis의 조절에 관여한다고 밝혔다. Drosophila에서의 dRich1 돌연변이체 선발을 통해 발달과정 중 시냅스와 근육 형성에서 결함을 발견하였다. 그리하여 포유류에서의 Arhgap17의 기능을 규명하기 위하여 유전자적중생쥐를 gene trap 된 배아줄기세포를 통해 제작하였다. Arhgap17 유전자적중생쥐는 발달과정 중 생존해 태어났고 정상적인 생식기능을 나타냈다. 내생의 Arhgap17 발현을 LacZ 염색을 통해 확인하였다. 성체의 장기와 배아에서 전반적으로 발현이 나타났고 특별히 배아의 피부조직에서 강하게 발현되었다. 이러한 전반적인 발현에도 불구하고 성체 생쥐는 겉으로 보기에 정상적인 표현형을 갖는 것처럼 보였다. 흥미롭게도 소장, 대장 그리고 신장과 같이 흡수와 분비에 관련된 장기에서 LacZ 염색이 강하게 나타났다. 또한 해마와 소뇌에서도 Arhgap17 발현을 확인 할 수 있었다. 게다가 유전자적중생쥐는 정상과 비교하여 장에서의 높은 투과성을 보였고 DSS (dextran sodium sulfate)에 의해 유발된 대장염에 대하여 민감하게 반응하였다. 이러한 표현형 분석을 통해 Arhgap17은 상피세포, 신경세포의 기능과 관련이 있다고 여겨진다. 특히 위장기관의 상피세포의 흡수, 보호, 긴장유지와 관련된 역할에 관여할 것으로 여겨진다.