赛业生物转运蛋白相关模型资源汇总与应用展望

转运蛋白是生物膜上负责物质跨膜运输的关键蛋白，在维持细胞内外离子平衡、营养物质摄取、代谢产物排出及信号传导等生理过程中发挥核心作用。根据能量来源，转运蛋白主要分为ABC 转运蛋白超家族（ATP 依赖型，ATP-dependent）和SLC 转运蛋白超家族（电压 / 离子依赖型，Voltage/Ion-dependent），此外还包括水通道蛋白、电压门控离子通道等功能特异性转运相关蛋白。赛业生物作为全球领先的基因编辑模型供应商，开发了覆盖多类转运蛋白的基因工程模型（敲除 / 条件性敲除 （KO/flox）、人源化模型等），为转运蛋白功能机制研究、疾病模型构建及药物研发提供重要支撑。本文将系统汇总赛业生物现有转运蛋白相关模型，按蛋白家族分类详述。

 

一、水通道蛋白（Aquaporin）家族模型

水通道蛋白（Aquaporin, Aqp）是介导水分子快速跨膜运输的特异性蛋白，参与体液平衡、尿液浓缩、腺体分泌等过程，其功能异常与肾病、干眼症等疾病相关。赛业生物针对 Aqp 家族多个成员开发了 KO/flox 及 Cre 工具模型，具体如下：

1. Aqp1-KO/flox（Aqp1基因敲除小鼠、Aqp1条件性基因敲除小鼠）
2. Aqp2-flox（Aqp2条件性基因敲除小鼠）
3. Aqp3-KO/flox（Aqp3基因敲除小鼠、Aqp3条件性基因敲除小鼠）
4. Aqp4-KO/flox （Aqp4基因敲除小鼠、Aqp4条件性基因敲除小鼠）
5. Aqp5-KO/flox；（Aqp5基因敲除小鼠、Aqp5条件性基因敲除小鼠）
6. Aqp6-KO/flox；（Aqp6基因敲除小鼠、Aqp6条件性基因敲除小鼠）
7. Aqp7-KO/flox；（Aqp7基因敲除小鼠、Aqp7条件性基因敲除小鼠）
8. Aqp8-KO/flox；（Aqp8基因敲除小鼠、Aqp8条件性基因敲除小鼠）
9. Aqp9-KO/flox；（Aqp9基因敲除小鼠、Aqp9条件性基因敲除小鼠）
10. Aqp11-flox；（Aqp11条件性基因敲除小鼠）
11. Aqp12-KO/flox；（Aqp12基因敲除小鼠、Aqp12条件性基因敲除小鼠）
12. Aqp5-P2A-CreERT2（可诱导型 Cre 工具模型，便于时空特异性基因操作）

 

二、电压门控离子通道家族模型

电压门控离子通道是一类受膜电位变化调控的离子转运蛋白，主要介导 Na⁺、K⁺、Ca²⁺等离子跨膜流动，参与神经冲动传导、肌肉收缩、细胞兴奋性调节等过程，其基因突变常与癫痫、心律失常、疼痛等疾病相关。赛业生物针对该家族多个亚类（Scn、Catsper、Tpcn 等）开发了丰富的模型，涵盖 KO/flox、人源化及 Cre 工具模型，具体分类如下：

 

1. Scn 亚家族（钠通道相关）

Scn 家族基因编码电压门控钠通道 α/β 亚基，参与动作电位产生与传导，其中 Scn9a（Nav1.7）、Scn10a（Nav1.8）与疼痛感知密切相关，Scn5a 与心脏节律调控相关。赛业生物模型包括：

• 人源化模型：B6-hSCN2a (HUGO)、B6-hSCN9a (HUGO)（对应 7，注：纯合子致死，homo lethal!）、SD-hSCN10A (Nav1.8)（大鼠模型，基于 CDS 序列构建，rat, CDS）

 

• KO/flox 模型：Scn1a-KO/flox、Scn1b-flox、Scn2a-KO/flox、Scn2b-KO/flox、Scn3a-KO/flox、Scn3b-KO/flox、Scn4a-flox、Scn4b-KO/flox、Scn5a-KO/flox、Scn7a-KO/flox、Scn8a-KO/flox、Scn9a-KO/flox（注：24 日前可存活的条件性敲除模型，live cKO before 24 September）、Scn10a-KO/flox、Scnm1-KO、Scnn1a-flox、Scnn1b-KO/flox

 

• Cre 工具模型：Scn9a-P2A-Cre

 

Catsper 亚家族（钙离子通道，精子特异性）

Catsper 家族是精子尾部特异性钙离子通道，调控精子获能与运动，与男性生育力密切相关。赛业生物模型包括：Catsper1-KO/flox、Catsper2-KO/flox、Catsper3-flox、Catsper4-flox、Catsperb-KO/flox、Catsperd-flox、Catspere1-KO、Catspere2-KO、Catsperz-flox

 

Tpcn 亚家族（双孔通道）

Tpcn（Two-pore channel）是内质网 / 溶酶体膜上的钙离子 / 钠离子通道，参与细胞内钙信号调控。赛业生物 模型包括：Tpcn1-KO/flox、Tpcn2-KO/flox

 

Trpa/Trpc 亚家族（瞬时受体电位通道）

Trpa（瞬时受体电位锚蛋白型）和 Trpc（瞬时受体电位经典型）通道参与温度、化学刺激感知及钙信号调节，与疼痛、炎症等相关。赛业生物模型包括：

 

Trpa1 亚类：Trpa1-KO/flox、Trpa1-P2A-EGFP-T2A-iCre（融合荧光蛋白与 Cre 的工具模型，便于细胞示踪与基因编辑）

 

Trpc 亚类：Trpc1-KO/flox、Trpc3-KO/flox、Trpc4-KO/flox、Trpc5-KO/flox、Trpc6-KO/flox、Trpc7-KO/flox

 

Cnga/Cngb 亚家族（环核苷酸门控通道）

Cnga/Cngb（Cyclic nucleotide-gated channel）通道受 cAMP/cGMP 调控，参与视觉、嗅觉信号传导。赛业生物模型包括：

 

Cnga1-KO/flox、Cnga2-KO/flox、Cnga3-KO/flox、Cnga4-KO/flox、Cngb1-KO/flox、Cngb3-KO/flox

 

Cacna 亚家族（钙通道 α1 亚基）

Cacna 家族编码电压门控钙通道 α1 亚基，参与神经递质释放、肌肉收缩等，与高血压、癫痫等疾病相关。赛业生物模型包括：

 

Cacna1a-KO/flox、Cacna1b-KO、Cacna1c-KO/flox、Cacna1d-KO/flox、Cacna1e-KO/flox、Cacna1f-KO/flox、Cacna1g-KO/flox、Cacna1h-KO/flox、Cacna1i-KO/flox、Cacna1s-flox

 

Kcnq 亚家族（钾通道）

Kcnq 家族编码电压门控钾通道，调控细胞膜复极化，与心律失常、癫痫（如 Kcnq2）、耳聋（如 Kcnq4）相关。赛业生物模型包括：

 

Kcnq1-KO/flox、Kcnq2-KO/flox、Kcnq3-flox、Kcnq4-KO/flox、Kcnq5-flox

 

其他电压门控离子通道相关模型

Fscn 亚类（绒毛蛋白）：Fscn1-KO/flox、Fscn2-KO/flox、Fscn3-KO/flox

Obscn 亚类（ obscurin，肌节相关）：Obscn-KO

 

三、反向转运体（Antiporter）模型

反向转运体（Antiporter）是 SLC 转运蛋白超家族的重要成员，通过交换不同底物实现跨膜运输（如 Na⁺/H⁺交换），参与细胞内 pH 调节、离子平衡等。反向转运体相关基因包括 Slc9a、Slc9b、Nherf1、Nherf2，赛业生物已开发的模型为：

 

Nherf1-KO/flox、Nherf2-KO/flox（Nherf 为 Slc9a 的调节蛋白，参与反向转运体功能调控）

 

四、同向转运体（Symporter）模型

同向转运体（Symporter）同样属于 SLC 超家族，依赖离子梯度（如 Na⁺梯度）驱动两种底物同向跨膜运输，负责营养物质（如葡萄糖、氨基酸）、离子的摄取。同向转运体相关基因包括 Slc2a（葡萄糖转运体）、Slc5a、Slc12a、Slc13a、Slc36a、Slc39a，赛业生物开发的模型覆盖多个 Slc 亚家族，具体如下：

• Slc1a 亚类：Slc1a1-KO/flox、Slc1a2-KO/flox、Slc1a3-KO/flox、Slc1a5-KO/flox、Slc1a6-KO/flox
• Slc2a 亚类（葡萄糖转运体）：Slc2a1-KO/flox、Slc2a6-KO/flox
• Slc3a 亚类：Slc3a1-KO/flox
• Slc4a 亚类：Slc4a5-KO/flox
• Slc5a 亚类：Slc5a5-KO/flox
• Slc6a 亚类（神经递质转运体）：Slc6a1 (Gat1)-KO/flox、Slc6a2 (Eaat2)-KO/flox、Slc6a3 (Dat1)-KO/flox
• Slc7a 亚类（氨基酸转运体）：Slc7a5 (Lat1)-KO/flox
• Slc8a 亚类：Slc8a2-KO/flox
• Slc9a 亚类：Slc9a4-KO/flox
• Slc10a 亚类（胆盐 / 类固醇转运体）：Slc10a1 (Ntcp)-KO/flox、Slc10a2 (Asbt)-KO/flox、Slc10a6 (Soat)-KO/flox、Slc10a7-KO/flox
• Slc22a 亚类（有机阳离子转运体）：Slc22a1 (Oct1)-KO/flox、Slc22a2 (Oct2)-KO/flox、Slc22a3 (Oct3)-KO/flox、Scl22a4 (Octn1)-KO/flox
• Slc51a 亚类：Slc51a (Osta)-KO/flox
• Slco 亚类（有机阴离子转运多肽）：Slco1a2-KO/flox、Slco2b1-KO/flox、Slco1b3-KO/flox

注：赛业生物还提供更多 Slc 家族同向转运体模型（more Slc models），可根据研究需求进一步查询。

 

五、ABC 转运蛋白相关模型

ABC 转运蛋白（ATP-binding cassette transporter）是依赖 ATP 水解供能的跨膜转运蛋白，参与药物外排、脂质运输、抗原呈递等，部分成员（如 ABCA4、ABCA7）与疾病密切相关（如 ABCA4 突变导致视网膜色素变性）。赛业生物开发的 ABC 转运蛋白模型包括：

• Abca4 相关：Abca4-KO/flox、B6-hABCA4 (HUGO)（人源化模型）、B6-hABCA4*c.5461-10T>C（携带特定突变的人源化模型，模拟疾病状态）

 

• Abca7 相关：Abca7-KO/flox（Abca7 与阿尔茨海默病风险相关）

 

六、其他重要转运相关蛋白模型

除上述类别外，赛业生物还开发了其他关键转运功能蛋白的模型，涵盖囊性纤维化、高尿酸血症等疾病相关靶点：

• Cftr（囊性纤维化跨膜传导调节因子，ABC 转运蛋白超家族相关）：
• Cftr-KO/flox、B6-hCFTR (HUGO)（人源化模型）、B6-hCFTR*F508del（携带经典 F508del 突变的人源化模型，模拟囊性纤维化疾病）
• URAT1（尿酸转运体，SLC22A12 编码，与高尿酸血症相关）：
• B6-hURAT1（人源化模型，用于高尿酸血症药物研发）

 

赛业生物提供的转运蛋白模型覆盖水通道蛋白、电压门控离子通道、ABC 转运蛋白、SLC 反向 / 同向转运体等多个核心家族，包含基因敲除、条件性敲除、人源化、突变模型及 Cre 工具模型等多种类型，可满足不同研究场景需求：在基础研究中，助力解析转运蛋白的生理功能与调控机制；在疾病研究中，构建转运蛋白异常相关的疾病模型（如囊性纤维化、视网膜色素变性、疼痛模型）；在药物研发中，为转运蛋白靶点药物的筛选、药效评估及药代动力学研究提供工具。

 

随着转运蛋白研究的深入，赛业生物将持续丰富模型资源，为生命科学研究与转化医学应用提供更全面的支持。