智鼠故事 
C57BL/6JCya-Cmpk2em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Cmpk2-flox
产品编号：
S-CKO-06500
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Cmpk2-flox mice (Strain S-CKO-06500) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Cmpk2em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-22169-Cmpk2-B6J-VA
产品编号
S-CKO-06500
基因名
Cmpk2
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
TDKI；Tyki；1200004E04Rik
NCBI号
修饰方式
条件性基因敲除
品系说明
该品系是基于策略设计时的数据库信息制作而成，建议您在购买前查询最新的数据库和相关文献，以获取最准确的表型信息。
小鼠表型
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Cmpk2位于小鼠的12号染色体，采用基因编辑技术，通过高通量电转受精卵方式，获得Cmpk2基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Cmpk2-flox小鼠模型由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建。Cmpk2基因位于小鼠12号染色体上，由5个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TAA终止密码子在5号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于2号外显子，包含115个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Cmpk2基因功能的丧失。构建该模型的过程包括使用BAC克隆RP23-441E15作为模板，通过PCR扩增同源臂和cKO区域，然后将这些片段插入到受精卵中。出生的小鼠经过PCR和测序分析进行基因型鉴定。此外，2号内含子为5'-loxP位点插入提供了1379bp的空间，而3号内含子为3'-loxP位点插入提供了2475bp的空间。有效的cKO区域约为1.4kb，且该区域没有其他已知基因。携带敲除等位基因的小鼠经过基因型鉴定后，可用于研究Cmpk2基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
Cmpk2，也称为Cytidine/uridine monophosphate kinase 2，是一种线粒体相关的酶，在细胞能量生产中发挥着关键作用。然而，除了在能量代谢中的作用外，Cmpk2还与免疫调节、炎症反应和病毒感染等生物学过程密切相关。Cmpk2的异常表达与多种疾病的发生和发展有关，包括动脉粥样硬化、脑钙化、败血症和骨质疏松症等。
Cmpk2在巨噬细胞的免疫调节中起着重要作用。研究表明，Cmpk2的表达水平可以调节巨噬细胞的静息免疫稳态，从而影响炎症反应的调节。当Cmpk2的表达水平发生变化时，巨噬细胞的线粒体生理功能会受到影响，导致线粒体膜电位去极化、活性氧（ROS）的产生增加以及线粒体结构的紊乱。这些变化会导致促炎基因的表达上调，如IL1β、TNFα和IL8等。此外，长期调节Cmpk2的表达水平还会导致巨噬细胞的糖酵解流量增加，类似于活化的M1巨噬细胞的生理状态。这些发现表明，Cmpk2在巨噬细胞的免疫调节中发挥着关键作用，通过线粒体介导的炎症控制机制来调节炎症反应[1]。
Cmpk2在败血症的治疗中具有潜力。研究发现，Cmpk2在败血症患者的全血中高表达。通过亲和质谱和定量赖氨酸反应性分析，发现了一种名为dracorhodin（DP）的小分子，它可以与Cmpk2结合并抑制其活性。DP通过调节NLRP3炎症小体来发挥抗炎作用，从而抑制败血症引起的炎症损伤。在小鼠模型中，DP可以显著减轻脂多糖（LPS）诱导的败血症，但在特异性敲除Cmpk2的小鼠中，其效果减弱。这些结果表明，DP是一种有潜力的Cmpk2抑制剂，可用于败血症的治疗[2]。
Cmpk2的突变与脑钙化相关。脑钙化是一种与年龄相关的病理现象，可导致多种神经症状。研究发现，Cmpk2的突变会导致线粒体功能障碍，进而引发脑钙化。Cmpk2在神经元和血管内皮细胞中表达丰富，这两种细胞类型在脑部能量消耗中起着重要作用。Cmpk2的缺失会导致神经元线粒体DNA拷贝数减少、线粒体蛋白质下调、ATP产生减少和细胞内无机磷酸盐水平升高。这些变化与脑钙化患者外周血单个核细胞中观察到的线粒体功能障碍一致。Cmpk2的缺失还会导致小鼠神经元线粒体嵴结构的损害，并引起脑钙化。这些发现表明，Cmpk2的突变是脑钙化的一种新的遗传因素，线粒体功能障碍是其关键的致病机制[3]。
Cmpk2的缺失与骨质疏松症相关。研究发现，糖皮质激素会导致骨质疏松症的发生，而Cmpk2在糖皮质激素诱导的骨质疏松症中发挥着重要作用。糖皮质激素会导致骨细胞线粒体功能障碍，增加细胞衰老。Cmpk2的表达在糖皮质激素处理后的前成骨细胞中升高。抑制Cmpk2的表达可以减轻糖皮质激素诱导的细胞衰老，并促进成骨分化。这些发现表明，Cmpk2的缺失可以通过改善线粒体功能来减轻骨质疏松症的发生[5]。
Cmpk2的表达受到干扰素（IFN）的调控，并参与抗病毒反应。研究表明，Cmpk2是IFN诱导的基因，可以抑制病毒的复制。Cmpk2的表达可以抑制寨卡病毒（ZIKV）的复制，通过抑制病毒翻译来实现。此外，Cmpk2还可以抑制其他黄病毒科病毒的复制，如登革病毒（DENV-2）、库欣病毒（KUNV）和黄热病毒（YFV）。Cmpk2的N端结构域（NTD）在抗病毒活性中起重要作用，而其激酶功能并非必需。这些发现表明，Cmpk2是一种有潜力的泛黄病毒抑制剂，可以用于抗病毒治疗[4]。
综上所述，Cmpk2是一种重要的线粒体相关酶，在免疫调节、炎症反应和病毒感染等生物学过程中发挥着重要作用。Cmpk2的异常表达与多种疾病的发生和发展有关，包括动脉粥样硬化、脑钙化、败血症和骨质疏松症等。Cmpk2的研究有助于深入理解线粒体功能障碍和免疫调节在疾病发生中的作用机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Arumugam, Prabhakar, Chauhan, Meghna, Rajeev, Thejaswitha, Gandotra, Sheetal, Rao, Vivek. 2022. The mitochondrial gene-CMPK2 functions as a rheostat for macrophage homeostasis. In Frontiers in immunology, 13, 935710. doi:10.3389/fimmu.2022.935710. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36451821/
2. Zhang, Wendan, Jiang, Honghong, Huang, Pengli, Liu, Sanhong, Zhang, Weidong. . Dracorhodin targeting CMPK2 attenuates inflammation: A novel approach to sepsis therapy. In Clinical and translational medicine, 13, e1449. doi:10.1002/ctm2.1449. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37859535/
3. Zhao, Miao, Su, Hui-Zhen, Zeng, Yi-Heng, Cheng, Xuewen, Chen, Wan-Jin. 2022. Loss of function of CMPK2 causes mitochondria deficiency and brain calcification. In Cell discovery, 8, 128. doi:10.1038/s41421-022-00475-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36443312/
4. Pawlak, Joanna B, Hsu, Jack Chun-Chieh, Xia, Hongjie, Cresswell, Peter, Laurent-Rolle, Maudry. 2023. CMPK2 restricts Zika virus replication by inhibiting viral translation. In PLoS pathogens, 19, e1011286. doi:10.1371/journal.ppat.1011286. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37075076/
5. Cao, Nianping, Wang, Zhihang, Huang, Chongjun, Xu, Ying, Tian, Ye. 2023. Cmpk2 regulates mitochondrial function in glucocorticoid-induced osteoblast senescence and affects glucocorticoid-inhibited osteoblast differentiation. In Archives of gerontology and geriatrics, 114, 105080. doi:10.1016/j.archger.2023.105080. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37269696/
