ロッド由来のコーン生存率係数の発現：プロモーター活性と細胞型特異性の調節におけるCRXの二重の役割

背景：ヌクレオオキシン様遺伝子NXNL1およびNXNL2によってコードされるRDCVFおよびRDCVF2は、コーン光受容体の生存に関与する治療能を備えた栄養因子です。網膜でそれらの発現がどのように調節されるかを研究することは、網膜内の細胞型特異性を決定するメカニズムの両方を理解することに影響を及ぼします。 方法論/主要な調査結果：プロモーターを定義および特性化するために、各遺伝子の5'アップストリーム領域のさまざまな断片を含む一連のルシフェラーゼ/GFPレポーターコンストラクト、マウスとヒトの両方が、光受容体様および非非でテストされました。- 光受容体細胞株、および生物学的に関連するマウス網膜外植物系でも。NXNL1の場合、5'削除分析により、プロモーター活性があるとヒト-205/+57 bpおよびマウス-351/+51 bp領域が特定されました。さらに、網膜外植片では、これらの構造は視細胞に特異的に発現を促進しました。NXNL2の場合、ヒト-393/+27 bpおよびマウス-195/+70 bp領域がプロモーター活性に十分であることがわかった。しかし、内因性Nxnl2発現は網膜内で光受容体特異的であるという事実にもかかわらず、これらのDNA配列もより大きな上流領域も光受容体特異的発現を実証しませんでした。さらなる分析により、79 bp NXNL2陽性調節配列（-393〜315 bp）と134 bpの不活性な最小NXNL1プロモーターフラグメント（-77〜 +57 bp）と組み合わされていることが示されました。フラグメントには、セルタイプの特異性をコードする潜在的な要素が含まれています。最後に、最小NXNL1フラグメント内のCRX結合部位の重要性を示唆するバイオインフォマティック分析に基づいて、変異分析により、コンテキストに応じて、CRX部位が二重の役割を果たすことができることがわかりました。 結論/有意性：核小体様遺伝子の調節には、プロモーター活性の陽性調節因子として、および細胞型特異性の変調器として機能するCRX応答要素が含まれます。

BACKGROUND: RdCVF and RdCVF2, encoded by the nucleoredoxin-like genes NXNL1 and NXNL2, are trophic factors with therapeutic potential that are involved in cone photoreceptor survival. Studying how their expression is regulated in the retina has implications for understanding both their activity and the mechanisms determining cell-type specificity within the retina. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: In order to define and characterize their promoters, a series of luciferase/GFP reporter constructs that contain various fragments of the 5'-upstream region of each gene, both murine and human, were tested in photoreceptor-like and non-photoreceptor cell lines and also in a biologically more relevant mouse retinal explant system. For NXNL1, 5'-deletion analysis identified the human -205/+57 bp and murine -351/+51 bp regions as having promoter activity. Moreover, in the retinal explants these constructs drove expression specifically to photoreceptor cells. For NXNL2, the human -393/+27 bp and murine -195/+70 bp regions were found to be sufficient for promoter activity. However, despite the fact that endogenous NXNL2 expression is photoreceptor-specific within the retina, neither of these DNA sequences nor larger upstream regions demonstrated photoreceptor-specific expression. Further analysis showed that a 79 bp NXNL2 positive regulatory sequence (-393 to 315 bp) combined with a 134 bp inactive minimal NXNL1 promoter fragment (-77 to +57 bp) was able to drive photoreceptor-specific expression, suggesting that the minimal NXNL1 fragment contains latent elements that encode cell-type specificity. Finally, based on bioinformatic analysis that suggested the importance of a CRX binding site within the minimal NXNL1 fragment, we found by mutation analysis that, depending on the context, the CRX site can play a dual role. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: The regulation of the Nucleoredoxin-like genes involves a CRX responsive element that can act as both as a positive regulator of promoter activity and as a modulator of cell-type specificity.