류신 풍부 반복 키나아제 2(LRRK2)는 세포 항상성 유지에 중요한 다기능 단백질입니다. 생리적 조건에서 LRRK2는 단백질 합성, 자가포식, 미토콘드리아 역학, 시냅스 가소성 및 신경세포 생존을 포함한 다양한 세포 과정을 조절하는 데 관여합니다. LRRK2 유전자의 돌연변이는 파킨슨병 (PD), 알츠하이머병 (AD), 근위축성 측색 경화증 (ALS) 등 여러 질병과 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 파킨슨병에서 LRRK2 돌연변이는 가족성 및 산발성 사례의 일반적인 원인이며, 따라서 LRRK2가 두 가지 형태의 파킨슨병 사이의 연관성을 제공한다는 주장이 제기되고 있습니다. LRRK2 돌연변이는 비정상적인 단백질 응집, 미토콘드리아 기능 장애 및 신경 염증을 유발하여 궁극적으로 도파민성 뉴런 변성을 일으킬 수 있습니다.
LRRK2 단백질의 G2019S 돌연변이는 가장 흔한 병원성 돌연변이로, 산발성 PD 사례의 최대 2%, 가족성 PD 사례의 최대 6%를 차지합니다. LRRK2 G2019S 녹인(KI) 마우스 모델은 내인성 쥐 LRRK2 유전자 내에 인간 G2019S 기능 이득 돌연변이를 가지고 있습니다. 생후 12개월까지 LRRK2 G2019S KI/KI 마우스는 비형질전환 대조 동물과 비교하여 유사한 인지 및 운동 기능을 나타냅니다.
이 모델의 독특한 장점은 돌연변이 단백질이 일생 동안 내인성적으로 발현되어 인간에서 자연적으로 나타나는 발현 프로파일과 매우 유사하다는 점입니다. 따라서 생체 내에서 LRRK2 억제제의 효능을 테스트하는 데 유용한 모델입니다.
생후 10주 된 LRRK2 G2019S KI/KI 마우스의 LRRK2 프로파일을 평가한 결과, 총 및 pSer935 LRRK2 수치는 변하지 않았지만 뇌에서 pSer1292 LRRK2 수치가 크게 증가한 것으로 나타났습니다(그림 1). LRRK2 G2019S KI/KI 마우스를 LRRK2 억제제 MLi-2로 처리한 결과, 잔류 Ser935 및 Ser1292의 인산화 수준이 각각 최소 8시간 및 2시간 동안 감소했습니다(그림 2). 치료 후에도 총 LRRK2 수치는 변하지 않았습니다.
LRRK2 G2019S KI/KI 마우스의 가장 중요한 특징은 다음과 같습니다:
- 뇌의 pS1292 LRRK2 수치 증가
- LRRK2 억제제 MLi-2로 인산화 상태 변경 가능
- 뇌의 총 및 pS935 LRRK2 수치 변화 없음
- 기초 운동 기능 및 인지 능력의 변화 없음
그림 1. LRRK2 G2019S KI/KI 마우스의 총 및 포스포-LRRK2 수준. 10주령의 LRRK2 G2019S KI/KI 마우스를 대상으로 총 (t)LRRK2를 평가했습니다. (A), LRRK2-pS935 (B) 및 LRRK2-pS1292 (C) 메소스케일 디스커버리(MSD) 면역 흡착 분석법을 사용한 수준. 평균 + SEM; 그룹당 n=8, 비쌍검정 t-검정. **p<0.01, ns, 유의하지 않음.
그림 2: 단일 경구 MLi-2 치료 시 시간 의존적 LRRK2 키나아제 활성 억제. LRRK2 G2019S KI/KI 마우스에 MLi-2 또는 차량을 1회 투여한 후 2시간, 8일 또는 24시간 후에 희생시켰습니다. 총 LRRK2의 뇌 수준 (A), pS935 LRRK2 (B) 및 pS1292 LRRK2 (C)는 MSD 면역 흡착 분석법으로 정량화했습니다. 평균 + SEM; 그룹당 n = 8. Bonferroni의 사후 검증을 사용한 이원 분산 분석; **p<0.01, ***p<0.001; ns, 유의하지 않음.
Scantox는 LRRK2 G2019S KI/KI 마우스 모델에 대한 맞춤형 연구 설계를 제공하며, 고객의 특별한 관심사에 유연하게 대응할 수 있습니다. 또한 기꺼이 조언을 드리고 연구 디자인을 제안해 드립니다. LRRK2 G2019S KI/KI 마우스는 10주령에 관련 파킨슨병(PD) 표현형을 보입니다. 이를 통해 PD 연구의 처리 시간을 현저히 단축할 수 있습니다. 또한, 적절한 연구 설계에 필요한 대조군 동물로 형질전환되지 않은 새끼를 사용할 수 있습니다.
LRRK2 G2019S KI/KI 마우스 모델에서 귀사의 화합물의 효능을 평가하게 되어 기쁩니다!