daf-16 is a forkhead-type transcription factor, functioning downstream of insulin-like signals, and is known to be critical to the regulation of life span in Caenorhabditis elegans. Mammalian DAF-16 homologues include AFX, FKHR and FKHRL1, which contain a conserved forkhead domain and three putative phosphorylation sites for the Ser/Thr kinase Akt/protein kinase B (PKB), as well as for DAF-16. To assess the function of the homologues, we examined tissue distribution patterns of mRNAs for DAF-16 homologues in mice. In the embryos, expressions of AFX, FKHR and FKHRL1 mRNAs were complementary to each other and were highest in muscle, adipose tissue and embryonic liver. The characteristic expression pattern remained in the adult, except that signals of FKHRL1 became evident in more tissues, including the brain. In order to clarify whether each DAF-16 homologue had different target genes, we determined the consensus sequences for the binding of DAF-16 and the mouse homologues. The binding sequences for all four proteins shared a core sequence, TTGTTTAC, daf-16 family protein-binding element (DBE) binding protein. However, electrophoretic mobility shift assay showed that the binding affinity of DAF-16 homologues to the core sequence was stronger than that to the insulin-responsive element in the insulin-like growth factor binding protein-1 promoter region, which has been identified as a binding sequence for them. We identified one copy of the DBE upstream of the first exon of sod-3 by searching the genomic database of C. elegans. Taken together, DAF-16 homologues can fundamentally regulate the common target genes in insulin-responsive tissues and the specificity to target genes of each protein is partially determined by the differences in their expression patterns.

daf-16 is a forkhead-type transcription factor, functioning downstream of insulin-like signals, and is known to be critical to the regulation of life span in Caenorhabditis elegans. Mammalian DAF-16 homologues include AFX, FKHR and FKHRL1, which contain a conserved forkhead domain and three putative phosphorylation sites for the Ser/Thr kinase Akt/protein kinase B (PKB), as well as for DAF-16. To assess the function of the homologues, we examined tissue distribution patterns of mRNAs for DAF-16 homologues in mice. In the embryos, expressions of AFX, FKHR and FKHRL1 mRNAs were complementary to each other and were highest in muscle, adipose tissue and embryonic liver. The characteristic expression pattern remained in the adult, except that signals of FKHRL1 became evident in more tissues, including the brain. In order to clarify whether each DAF-16 homologue had different target genes, we determined the consensus sequences for the binding of DAF-16 and the mouse homologues. The binding sequences for all four proteins shared a core sequence, TTGTTTAC, daf-16 family protein-binding element (DBE) binding protein. However, electrophoretic mobility shift assay showed that the binding affinity of DAF-16 homologues to the core sequence was stronger than that to the insulin-responsive element in the insulin-like growth factor binding protein-1 promoter region, which has been identified as a binding sequence for them. We identified one copy of the DBE upstream of the first exon of sod-3 by searching the genomic database of C. elegans. Taken together, DAF-16 homologues can fundamentally regulate the common target genes in insulin-responsive tissues and the specificity to target genes of each protein is partially determined by the differences in their expression patterns.

Glaucoma is a widespread ocular disease characterized by a progressive loss of retinal ganglion cells (RGCs). Previous studies suggest that the cytokine tumor necrosis factor-α (TNF-α) may contribute to the disease process, although its role in vivo and its mechanism of action are unclear. To investigate pathophysiological mechanisms in glaucoma, we induced ocular hypertension (OH) in mice by angle closure via laser irradiation. This treatment resulted in a rapid upregulation of TNF-α, followed sequentially by microglial activation, loss of optic nerve oligodendrocytes, and delayed loss of RGCs. Intravitreal TNF-α injections in normal mice mimicked these effects. Conversely, an anti-TNF-α-neutralizing antibody or deleting the genes encoding TNF-α or its receptor, TNFR2, blocked the deleterious effects of OH. Deleting the CD11b/CD18 gene prevented microglial activation and also blocked the pathophysiological effects of OH. Thus TNF-α provides an essential, although indirect, link between OH and RGC loss in vivo . Blocking TNF-α signaling or inflammation, therefore, may be helpful in treating glaucoma.

Let it shine: New hypoxia-sensitive fluorescent probes were developed; they consist of a rhodamine moiety with an azo group directly conjugated to the fluorophore. Because of an ultrafast conformational change around the NN bond, the compounds are nonfluorescent under normoxia. However, under hypoxia, the azo group is reduced, and a strongly fluorescent rhodamine derivative is released. As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

The most versatile treatment for inherited disorders is to precisely replace a mutated sequence with its wildtype counterpart, thereby “ normalizing ” the genome. We developed a single AAV platform that allows this in retinal neurons with combined CRISPR-Cas9 and micro-homology-mediated end-joining. In blind mice, the platform rescued ~10% of the retinal neurons, resulting in an incredible ~10,000-fold improvement in light sensitivity, equivalent to the restoration mediated by conventional gene augmentation therapy.

We conducted a large multi-ethnic meta-analysis of genome-wide association studies for primary open-angle glaucoma (POAG) on a total of 34,179 cases vs 349,321 controls, and identified 127 independent risk loci, almost doubling the number of known loci for POAG. The majority of loci have broadly consistent effect across European, Asian and African ancestries. We identify a link, both genome-wide and at specific loci, between POAG and Alzheimer's disease. Gene expression data and bioinformatic functional analyses provide further support for the functional relevance of the POAG risk genes. Several drug compounds target these risk genes and may be potential candidates for developing novel POAG treatments.

Retinal ganglion cell (RGC) death is the hallmark of glaucoma. Axonal injury is thought to precede RGC loss in glaucoma, and thus studies using an optic nerve (ON) crush model have been widely used to investigate mechanisms of cell death that are common to both conditions. Prior work has focused on the involvement of caspases in RGC death, but little is known about the contribution of other forms of cell death such as necrosis. In this study we show that receptor interacting protein (RIP) kinase-mediated necrosis normally plays a role in RGC death and acts in concert with caspase-dependent apoptosis. The expression of RIP3, a key activator of RIP1 kinase, as well as caspase activity, increased following ON injury. Caspase inhibition alone failed to provide substantial protection to injured RGCs and unexpectedly exacerbated necrosis. In contrast, pharmacologic or genetic inhibition of RIP kinases in combination with caspase blockade delayed both apoptotic and necrotic RGC death, although RGCs still continued to die. Furthermore, inhibition of RIP1 kinase promoted a moderate level of axon regeneration that was only minimal affected by caspase inhibition. In conclusion, multiple approaches are required for effective RGC death prevention and axonal regeneration. Further studies are needed to elucidate more effective long term strategies that can lead to sustained neuroprotection and regeneration.

Cone photoreceptors mediate daylight vision and are the primary cells responsible for vision in humans. Cone dysfunction leads to poor quality daylight vision because rod photoreceptors become saturated and non-functional at high light levels. Here we demonstrate that in mice lacking cone function, AAV-mediated over-expression of Rgs9-anchor protein (R9AP), a critical component of the GTPase complex that mediates the deactivation of the phototransduction cascade, results in desensitization of rod function and a "photopic shift" of the rod-driven electroretinogram. This treatment enables rods to respond to brighter light (up to ~2.0 log) with increased visually-evoked cortical responses to high intensity stimulation. These results suggest that AAV-mediated transfer of R9ap into rods might be used to improve daylight vision in humans visually handicapped by cone dysfunction.