Mausmodel für AGAT Mangel

Kreatin stellt eine wichtige Komponente zur zellulären Energiespeicherung und -nutzung in Geweben mit hohem Energiebedarf (Gehirn und Muskulatur) dar. Seit 1994 wurden drei neue angeborene Störungen im Kreatinstoffwechsel beschrieben. Diese Störungen betreffen einerseits genetische Defekte der Kreatinbiosynthese (AGAT, GAMT) und andererseits Defekte des Kreatintransporterproteins (CRTR). Allen gemeinsam ist ein cerebrale Kreatinmangel, der nur im Falle des Arginin:Glycin Amidinotransferase (AGAT) Defektes ein isolierter ist. Klinische Symptome des AGAT Defektes sind: mentaler Retardierung, Sprachentwicklungsstörungen sowie ein globales Entwicklungsdefizit. Zur Erforschung der Bedeutung des durch einen Defekt im AGAT Gene verursachten isolierten und kompletten Kreatinmangels, planen wir die Entwicklung einer traditionellen Knockout Maus als pathophysiologisches Model. Folgende Schritte sind dazu notwendig: 1. Entwicklung eines Zielkonstruktes um das AGAT Gen durch ein verändertes, nicht funktionierendes Gen zu ersetzten. 2. Selektion embryonaler Stammzellen (ES) mit homologer Rekombination des funktionslosen AGAT Genes. 3. Mikroinjection dieser ES Zellen in Blastozysten und in pseudoschwangere Empfängermäuse. 4. Züchtungsstudien und weitere Charakterisierung des Phänotyps. Mittels Deletion der kodierenden Sequenz im Exon 2 wird die Information zur Enzymproduktion gelöst. Durch die Positionierung des promotorlosen Galaktosidase-Neomycin Resistenzgenes (ß-geo) strangabwärts des AGAT Promotors kann man einerseits auf homologe Rekombination screenen und andererseits die AGAT Expression in den resultierende heterozygote Embryonen mittels X-gal Färbung monitieren. Der Splice Acceptor strangaufwärts von ß-geo führt zur Verbindung des Exon 1 von AGAT auf ß-geo und dadurch zu einem stabilen Transskript zur Arzneiresistenz. Weiters geplant sind Studien zur neuroprotektiven Wirkung von Kreatin in durch Radiatio und Asphyxie geschädigten Nervengewebe. Langfristiges Ziel ist die Reduktion dieser, durch oxidativen und radiotherapeutischen Streß hervorgerufenen Nebenwirkungen am Zentralen Nervensystem durch Kreatinsubstitution.