智鼠故事 
C57BL/6JCya-Rigiem1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Rigi-KO
产品编号：
S-KO-20844
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Rigi-KO mice (Strain S-KO-20844) 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-Rigiem1/Cya
品系编号
KOCMP-230073-Rigi-B6J-VB
产品编号
S-KO-20844
基因名
Rigi
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Ddx58；RIG-I；RLR-1；C330021E21；6430573D20Rik
NCBI号
修饰方式
全身性基因敲除
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
MGI:2442858 Most homozygotes for a null allele die in utero with liver apoptosis while survivors show impaired IFN induction and succumb to infection with certain RNA viruses. Homozygotes for another null allele are viable but develop colitis and progressive granulocytosis leading to chronic myeloid leukemia.
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
Rigi位于小鼠的4号染色体，采用基因编辑技术，通过应用高通量电转受精卵方式，获得Rigi基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Rigi-KO小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）利用基因编辑技术构建的全身性基因敲除小鼠模型。该模型以小鼠4号染色体上的Rigi基因为目标，该基因包含18个外显子，其编码序列由1号外显子的ATG起始密码子和18号外显子的TGA终止密码子界定。赛业生物（Cyagen）选择11号外显子作为敲除目标，该区域包含了158个碱基对的编码序列。敲除区域约1.0 kb，位于编码序列的53.42%处，覆盖了编码序列的5.69%。赛业生物（Cyagen）的研究表明，携带特定敲除等位基因的纯合子小鼠在子宫内死亡，而携带另一种敲除等位基因的纯合子小鼠则表现出结肠炎和进行性粒细胞性白细胞增多症，最终导致慢性髓性白血病。由于敲除等位基因导致胚胎死亡，赛业生物（Cyagen）强烈建议构建条件性敲除模型。该模型可用于研究Rigi基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
基因RIG-I（Retinoic acid-inducible gene I）是一种重要的细胞质模式识别受体，属于DExD/H盒RNA解旋酶家族。RIG-I在先天免疫系统中发挥着关键作用，它能够识别细胞质中的双链RNA（dsRNA）和某些单链RNA，并激活下游的信号通路，从而引发抗病毒免疫反应。RIG-I的结构包括两个CARD结构域、一个RNA解旋酶结构域和一个C末端结构域，这些结构域协同工作以识别病毒RNA并启动免疫应答。
RIG-I的解旋酶结构域负责识别并结合dsRNA，其CARD结构域则负责与下游信号分子相互作用，从而激活转录因子如NF-κB和IRF-3，进而诱导I型干扰素（IFN-I）的产生，这些因子在抗病毒免疫反应中发挥着重要作用。此外，RIG-I还通过与MAVS（Mitochondrial antiviral signaling protein）等分子的相互作用，参与信号通路的调节。
在急性早幼粒细胞白血病（APL）细胞中，RIG-I的表达在维甲酸（ATRA）诱导的粒细胞分化过程中上调。研究发现，RIG-I能够识别并绑定到包括TRIM25信使RNA（mRNA）在内的一些内源RNA上，TRIM25是一种E3泛素连接酶，参与泛素化修饰，进而影响RIG-I介导的抗病毒信号通路。RIG-I通过其解旋酶结构域和C末端结构域与TRIM25 mRNA结合，增强TRIM25转录本的稳定性，并通过其CARD结构域激活ISGylation途径中的关键基因，如ISG15和ISG15结合的酶。此外，RIG-I还与STAT1/2和IRF1协同作用，促进ISGylation途径的激活[1]。
除了识别病毒RNA，RIG-I还能够识别和响应细胞内的环状RNA（circRNAs）。研究表明，RIG-I能够感知外来circRNA，并通过与circRNA的共聚集在细胞质焦点中发挥作用。RIG-I激活先天免疫基因的能力不依赖于circRNA的5'三磷酸、双链RNA结构或其初级序列。相反，自我-非自我识别取决于编程circRNA的内含子。使用人内含子表达外来circRNA序列能够消除免疫激活，而成熟的人circRNA与多种RNA结合蛋白相关联，反映其内源性的剪接和生物合成过程[2]。
RIG-I还通过与细胞RNA的相互作用，促进MAVS信号通路的组织。MAVS通过其中心无序结构域与细胞信使RNA的3'非翻译区直接相互作用。RNA酶处理消除RNA会破坏MAVS信号体，包括RNA调节的MAVS相互作用蛋白，这些蛋白调节RLR信号传导和病毒限制，并抑制诱导干扰素的转录因子的磷酸化。这些发现揭示了细胞RNA在促进MAVS介导的信号传导中的作用，并突出了RNA对免疫信号复合物调控的通用原则[3]。
此外，DNA传感器IFI16被发现能够增强RIG-I的转录和激活，以限制流感病毒的感染。IFI16通过直接结合和招募RNA聚合酶II到RIG-I启动子，上调RIG-I的转录。IFI16还通过与流感病毒RNA的HINa结构域结合，以及通过其PYRIN结构域与RIG-I蛋白结合，促进流感病毒诱导的K63连接多泛素化和RIG-I的激活。这些研究结果表明，IFI16是流感病毒感染期间RIG-I信号传导的正向调节因子，突出了其在RIG-I样受体介导的先天免疫反应中的作用[4]。
RIG-I的RNA解旋酶结构域具有完整的ATPase活性，负责dsRNA介导的信号传导。CARD结构域负责传递“下游”信号，导致转录因子NF-κB和IRF-3的激活。这些因子随后激活基因，诱导抗病毒功能，包括I型干扰素的生产。因此，RIG-I在检测和随后消除复制病毒基因组中起着关键作用[5]。
锌指蛋白ZCCHC3被发现是RIG-I样受体（RLRs）的正向调节因子，包括RIG-I和MDA5。ZCCHC3缺陷显著抑制了RNA病毒触发的下游抗病毒基因的诱导，并且ZCCHC3缺陷小鼠对RNA病毒感染更敏感。ZCCHC3与RIG-I和MDA5相关，并在两个不同的过程中调节RIG-I和MDA5的活性。ZCCHC3与dsRNA结合，增强了RIG-I和MDA5与dsRNA的结合。ZCCHC3还将E3泛素连接酶TRIM25募集到RIG-I和MDA5复合物中，以促进其K63连接的多泛素化和激活。因此，ZCCHC3是RIG-I和MDA5的共受体，这对于RLR介导的先天免疫反应对RNA病毒至关重要[6]。
在血管内皮细胞（ECs）中，RIG-I的激活已被证明会损害EC的生存、血管生成和触发组织特异性基因表达程序。研究发现，RIG-I依赖的7个基因特征会影响血管生成、炎症和凝血。在这些基因中，胸苷磷酸化酶（TYMP）被确定为RIG-I诱导的EC功能障碍的关键介质，通过调节干扰素刺激基因的亚集。药理或遗传抑制TYMP可以挽救RIG-I诱导的EC死亡、迁移阻滞，并恢复发芽血管生成。此外，使用RNAseq发现了一个RIG-I诱导但TYMP依赖的基因表达程序，该程序表明IRF1和IRF8依赖的转录在RIG-I激活的细胞中，当TYMP被抑制时减弱。功能性RNAi筛选发现，一组5个基因（Flot1、Ccl5、Vars2、Samd9l和Ube2l6）对于RIG-I激活介导的内皮细胞死亡至关重要[7]。
RIG-I在心血管疾病的发生发展中起着重要作用。它不仅在免疫细胞中表达，也在非免疫细胞如平滑肌细胞、内皮细胞和心肌细胞中广泛表达。RIG-I的激活不仅参与抗病毒信号通路，还影响非病毒性感染性疾病，如癌症、狼疮性肾炎、免疫球蛋白A肾病、克罗恩病和动脉粥样硬化。RIG-I的激活可能导致器官和组织损伤，因此在心血管疾病中起着复杂的双重作用[8]。
血管内皮细胞的衰老是年龄相关心血管疾病的一个特征。RIG-I作为RNA传感器，在血管内皮细胞衰老中起着分子促进剂的作用。研究发现，RIG-I的敲低足以延长内皮细胞的寿命，并减少衰老相关分泌表型（SASP）。这些证据表明，靶向RNA感知可能是延缓血管衰老的一种潜在策略[9]。
综上所述，基因RIG-I在先天免疫反应中发挥着重要作用，它通过识别病毒RNA并激活下游信号通路，参与抗病毒免疫反应。RIG-I不仅与TRIM25、MAVS、IFI16等分子相互作用，还与ZCCHC3等因子协同作用，共同调节先天免疫反应。此外，RIG-I在心血管疾病的发生发展中起着重要作用，其激活可能导致器官和组织损伤，因此在心血管疾病中起着复杂的双重作用。深入研究RIG-I的生物学功能和调控机制，对于开发新的治疗策略和预防措施具有重要意义。
参考文献：
1. Wu, Song-Fang, Xia, Li, Shi, Xiao-Dong, Wang, Yue-Ying, Chen, Saijuan. 2020. RIG-I regulates myeloid differentiation by promoting TRIM25-mediated ISGylation. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117, 14395-14404. doi:10.1073/pnas.1918596117. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32513696/
2. Chen, Y Grace, Kim, Myoungjoo V, Chen, Xingqi, Iwasaki, Akiko, Chang, Howard Y. 2017. Sensing Self and Foreign Circular RNAs by Intron Identity. In Molecular cell, 67, 228-238.e5. doi:10.1016/j.molcel.2017.05.022. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28625551/
3. Gokhale, Nandan S, Sam, Russell K, Somfleth, Kim, Gale, Michael, Savan, Ram. 2024. Cellular RNA interacts with MAVS to promote antiviral signaling. In Science (New York, N.Y.), 386, eadl0429. doi:10.1126/science.adl0429. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39700280/
4. Jiang, Zhimin, Wei, Fanhua, Zhang, Yuying, Chang, Kin-Chow, Liu, Jinhua. 2021. IFI16 directly senses viral RNA and enhances RIG-I transcription and activation to restrict influenza virus infection. In Nature microbiology, 6, 932-945. doi:10.1038/s41564-021-00907-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33986530/
5. Yoneyama, Mitsutoshi, Kikuchi, Mika, Natsukawa, Takashi, Akira, Shizuo, Fujita, Takashi. 2004. The RNA helicase RIG-I has an essential function in double-stranded RNA-induced innate antiviral responses. In Nature immunology, 5, 730-7. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15208624/
6. Lian, Huan, Zang, Ru, Wei, Jin, Li, Shu, Shu, Hong-Bing. 2018. The Zinc-Finger Protein ZCCHC3 Binds RNA and Facilitates Viral RNA Sensing and Activation of the RIG-I-like Receptors. In Immunity, 49, 438-448.e5. doi:10.1016/j.immuni.2018.08.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30193849/
7. Baris, Adrian, Fraile-Bethencourt, Eugenia, Eubanks, Jaiden, Khou, Sokchea, Anand, Sudarshan. 2023. Thymidine phosphorylase facilitates retinoic acid inducible gene-I induced endothelial dysfunction. In Cell death & disease, 14, 294. doi:10.1038/s41419-023-05821-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37100811/
8. Peng, Gaochuang, Liu, Tianran, Qi, Xiaolan, Li, Dan, Zheng, Haixue. 2024. A genome-wide CRISPR screening uncovers that TOB1 acts as a key host factor for FMDV infection via both IFN and EGFR mediated pathways. In PLoS pathogens, 20, e1012104. doi:10.1371/journal.ppat.1012104. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38512977/
9. Wang, Hao, Yin, Jie, Gu, Xinyan, Chen, Hongbing, Xia, Weiwei. 2022. Immune Regulator Retinoic Acid-Inducible Gene I (RIG-I) in the Pathogenesis of Cardiovascular Disease. In Frontiers in immunology, 13, 893204. doi:10.3389/fimmu.2022.893204. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35693778/
