Die vorliegende Arbeit zeigt, dass essentielle Funktionen von Insm1 durch die SNAG-Domäne vermittelt werden. Meine Analysen von Insm1Null und Insm1ΔSNAG mutanten Mäusen ergaben, dass der Phänotyp in den Insm1 Mutanten sehr ähnlich ist. Ein Teil der Insm1 Funktion scheint jedoch auch ohne die SNAG-Domäne ausgeübt zu werden. Diese Restfunktionalität führte in der Mehrzahl der von mir untersuchten Gewebe zu leicht attenuierten Phänotypen in den Insm1ΔSNAG Mutanten. Die beobachteten Unterschiede zwischen den Insm1 Mutanten sind vermutlich in kleinen Änderungen linearer Regulationskaskaden von Transkriptionsfaktoren begründet. Im Pankreas dagegen waren deutliche Unterschiede zwischen den beiden Mutationen zu beobachteten, und die Veränderungen der Genexpression waren komplex. Die Differenzierung der endokrinen Zellen des Pankreas wird durch ein komplexes transkriptionelles Netzwerk reguliert. Insm1 ist Bestandteil dieses Netzwerks, und die beiden Insm1 Mutationen verändern dessen Regelkreise offenbar unterschiedlich. Dadurch werden Repressions-Gleichgewichte und damit die Proportion der verschiedenen endokrinen Zelltypen verändert. Zusätzlich könnten lineare Diffenzierungskaskaden unterschiedlich stark gestört sein. Die komplexen Veränderungen der Genexpression im Pankreas könnten auf solche Weise erklärt werden. Insm2, ein Insm1 Paralog, kodiert ebenfalls für ein Zinkfinger- Protein, das im zentralen (ZNS) und peripheren Nervensystem (PNS) exprimiert wird. Beide Faktoren werden früh in der Entwicklung exprimiert, und die Expression nimmt im Laufe der Entwicklung zusehends ab. Während Insm1 transient in vielen, wenn nicht sogar allen Neuronen exprimiert wird, ist die Expression von Insm2 auf spezifische, kleine Regionen des Gehirns und Rückenmarks beschränkt. Eine redundante Funktion von Insm2 in der Neurogenese des ZNS ist daher unwahrscheinlich. Im PNS ist Insm2 dagegen breiter exprimiert und zeigt mehr Ähnlichkeit mit dem Expressionsmuster von Insm1.
This work reveals an essential role for the Insm1 SNAG-domain in regulating endocrine cell differentiation. Defects in the differentiation of endocrine cells in pituitary gland, adrenal medulla, small intestine and lung of Insm1 null mice resemble to a large extent those of mice carrying a mutation in which only the SNAG-coding sequence has been deleted. However, residual Insm1 function seems to remain in the Insm1ΔSNAG mutants, leading to a slightly attenuated differentiation phenotype in these endocrine cell types. These differences could be explained by mild changes in linear regulatory cascades that govern differentiation. In endocrine cells of the pancreas, however, more pronounced differences in Insm1ΔSNAG and Insm1Null mutants were apparent, for instance in the extent of gene deregulation as well as the number of cells that produced detectable levels of specific hormones. Endocrine cell fate in the pancreas is known to be controlled not only in a linear and hierarchical manner, but also by complex networks in which transcription factors mutually activate/repress each other. The striking differences in phenotypes of the Insm1 mutants might be due to changes in such complex regulatory networks, leading to shifts in the proportion of endocrine cells formed in Insm1ΔSNAG and Insm1Null mutants. In addition, linear differentiation cascades might be also impaired to mildly differing extents. Immunohistological analysis of Insm2, an Insm1 paralog, revealed an expression pattern which is restricted to specific regions of the brain and spinal cord. These narrow expression domains differ from the Insm1 expression pattern: Insm1 is known to be transiently expressed in most if not all developing neurons. Redundant Inms1 and Inms2 function during neurogenesis in the central nervous system is therefore unlikely. In contrast, Insm2 is more broadly expressed in sensory and sympathetic neurons of the peripheral nervous system, which more closely resembles the Insm1 expression.
