Characterization of the role of SPINK 6 in the epidermis using transgenic models

Abstract

Epidermis tvoří bariéru mezi vnitřním a vnějším prostředím, přičemž celková homeostáze je závislá mezi jiným i na správné obměně keratinocytů. Podstatnou úlohu hrají v tomto procesu serinové proteázy a jejich inhibitory. Aktivované proteázy štěpí desmosomy ve svrchní vrstvě epidermis a umožňují tak odlupování keratinocytů. V nižších vrstvách epidermis jsou proto vylučovány proteázové inhibitory, jejichž funkcí je zabránit předčasné aktivaci proteáz, a tím rozrušení epidermální bariéry. Mezi nejznámější inhibitory v epidermis patří inhibitory serinových proteáz kazálního typu (SPINK). Tato práce je orientována na výzkum myšího SPINK6 in vivo. K tomu účelu jsme pomocí modifikovaného lidského involukrinového promotoru vytvořili transgenní myši exprimující mSPINK6 ve zvýšené míře, přičemž vyšší expresi mSPINK6 na mRNA a proteinové úrovni RNA vykazovaly dvě z pěti trasngenních linií. Ukázali jsme, že transgenní zvířata jsou životaschopní jedinci bez zjevného fenotypového projevu. Na makroskopické úrovni jsme pak popsali mírný fenotyp, který odlišuje transgenní mSPINK6 myši od normálních jedinců. Závěrem lze říci, že mSPINK6 hraje v homeostázi kůže nejspíš pouze minoritní roli, naproti tomu však může být velmi důležitý při specifické obměně epidermální bariéry. Námi připravené mSPINK6 trasngenní myši mohou být...

Epidermal homeostasis, including proper turnover of keratinocytes, plays important role in the barrier function and serine proteases and their inhibitors are the key players. Activated proteases cleave desmosomes in uppermost layer and thus shed the cells from the epidermal surface. Therefore the serine protease inhibitors are secreted in lower epidermal layers to prevent premature activation of proteases and consequent disruption of epidermal barrier. The most studied inhibitors in epidermis belong to Serine proteases inhibitors Kazal-type family (SPINK). This diploma thesis is aimed to investigate function of murine SPINK6 in epidermal compartment in vivo. To achieve this, the transgenic mice overexpressing mSPINK6 under modified human involucrin promoter was generated. Two of five transgenic lines exhibited higher expression of mSPINK6 at mRNA and protein levels. The mSPINK6 transgenic mice are viable with no apparent phenotype. The small but in most cases not significant differences were observed on microscopic level among mSPINK6 transgenic and wild type animals In conclusion, this work showed that mSPINK6 does not play major role in skin homeostasis but gains significant importance under specific challenges of epidermal barrier. Therefore mSPINK6 transgenic mice, in combination with other deletion or...