인간 GBA(글루코실세라미다제-β) 유전자의 돌연변이는 글루코실세라미다제-β(GCase) 활성 저하와 관련이 있으며 고셔병의 발병과 관련이 있는 것으로 나타났습니다.
이 효소는 파킨슨병 연구에서도 치료 표적으로 많이 논의되고 있습니다.
GBA-D409V-KI 마우스 모델은 성숙한 인간 GBA 단백질의 D409V 돌연변이에 대응하는 돌연변이 D427V GBA 단백질을 발현합니다.
이 마우스의 간과 뇌에서 GCase 활성도를 생화학적으로 분석한 결과, 동형 접합 GBA-D409V-KI 마우스에서는 GCase 활성도가 심각하게 감소했고, 이형 접합 GBA-D409V-KI 마우스에서는 중간 정도이지만 매우 유의하게 감소했습니다(그림 1A 및 B).
GBA-D409V-KI 마우스의 뇌에서 가용성 및 불용성 α-시누클레인 수준을 평가한 결과, 동형 접합 GBA-D409V-KI 마우스의 가용성 뇌 분획에서 α-시누클레인 수준이 야생형 동족에 비해 크게 증가한 것으로 나타났습니다.
불용성 뇌 분획의 α-시누클레인 수치는 변하지 않았습니다(데이터는 표시되지 않음).
해당 시험관 모델에서 신약을 테스트하기 위해 E14 GBA-D409V-KI 마우스의 마우스 배아 섬유아세포의 GCase 활성을 평가한 결과, 동형 접합 GBA-D409V-KI 마우스에서 효소 활성의 강력한 감소가 나타났습니다.
이소파고민은 차량 대조군에 비해 이형접합 마우스에서 GCase 활성을 크게 증가시킬 수 있었습니다(VC, 그림 2).
따라서 GBA-D409V-KI 마우스와 이 마우스의 MEF는 GCAse 활성을 표적으로 하는 새로운 화합물을 평가하는 데 유용한 도구가 됩니다. 
그림 1. 연령에 따른 GBA-D409V-KI 마우스의 간과 뇌에서의 GCase 활성도. 간에서 µM/h 단위의 GCase 활성도
(A) 및 뇌
(B) 생후 4, 6, 8, 12개월령의 동형(tm/tm) 및 이형접합(wt/tm) GBA-D409V-KI 마우스와 연령이 일치하는 야생형 새끼(wt/wt); 그룹당 n=12.
Bonferroni의 사후 검증을 사용한 이원 분산 분석; 평균 + SEM; ***p<0.001. 
그림 2. 차량(VC) 또는 이소파고민(IFG)으로 처리한 GBA-D409V-KI 마우스 배아 섬유아세포(MEF)의 GCase 활성. 마우스 배아 섬유아세포를 동형(tm/tm) 및 이형 접합(wt/tm) GBA-D409V-KI E14 배아 및 연령이 일치하는 야생형 배아(wt/wt)에서 분리했습니다.
세포를 96웰 플레이트에서 배양하고 7일 동안 차량(0.1% DMSO) 또는 20µM 이소파고민으로 처리했습니다.
그 후, 세포를 적응된 세포 내 4-MUG 또는 크리스탈 바이올렛 분석법을 실시했습니다.
데이터는 크리스탈 바이올렛 분석에서 도출된 광학 밀도(OD) 값으로 정규화된 4-MUG 분석의 상대 형광 단위(RFU)로 제공됩니다(그룹당 n=5).
Bonferroni 사후 검증을 사용한 이원 분산 분석; 평균 + SEM; *p<0.05; **p<0.01.
