Arnt-flox 基因敲除小鼠

下单100%中奖,最高可得千元京东卡
复苏/繁育服务
产品名称

Arnt-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-01307

品系全称

C57BL/6JCya-Arntem1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-11863-Arnt-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Arnt-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-01307) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
cKO小鼠库模型

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator
基因别称
D3Ertd557e,Drnt,ESTM42,Hif1b,bHLHe2,mKIAA4051
染色体号
Chr 3 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001037737 | Ensembl: ENSMUST00000102749
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~1.9 kb
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。
表型提示
MGI:88071Homozygotes for targeted null mutations exhibit loss of aryl hydrocarbon receptor and hypoxia-inducible factor 1 alpha gene induction, defective angiogenesis of the yolk sac and branchial arches, placental defects, and lethality by embryonic day 10.5.
Arnt,即aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator(芳烃受体核转运蛋白),是一种在生物体内发挥重要作用的转录因子。Arnt属于Per-ARNT-Sim(PAS)蛋白超家族,是一类转录因子,负责介导细胞对多种发育信号和环境条件的反应。Arnt具有与多种α类(传感器)蛋白形成转录活性异源二聚体的能力,包括芳烃受体(AhRs)、低氧诱导因子(HIFs)和Single-minded(Sim)蛋白。在哺乳动物中,Arnt有两种不同的形式:广泛表达的ARNT1和主要在成体的大脑和肾脏以及胚胎的特定神经和鳃组织中表达的ARNT2。相比之下,鱼类通常只表达一个Arnt基因,可能是ARNT1或ARNT2。Arnt蛋白在多种生物学过程中发挥作用,包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。

Arnt与多种转录因子相互作用,参与调控基因的表达。例如,Arnt与芳烃受体(AhR)形成异源二聚体,AhR是一种负责介导芳香族化合物生物效应的转录因子。Arnt与AhR结合后,可以识别并结合到DNA上的特定序列,激活或抑制相关基因的表达。此外,Arnt还与低氧诱导因子(HIFs)形成异源二聚体,HIFs是一种在低氧条件下发挥重要作用的转录因子。Arnt与HIFs结合后,可以识别并结合到DNA上的特定序列,激活低氧相关基因的表达,从而调节细胞的低氧适应能力。Arnt还与Sim蛋白形成异源二聚体,Sim蛋白是一种在发育过程中发挥重要作用的转录因子。Arnt与Sim蛋白结合后,可以识别并结合到DNA上的特定序列,激活或抑制相关基因的表达,从而影响细胞的发育和分化。

Arnt的表达和功能受到多种因素的调控。例如,Arnt的表达受到低氧诱导因子(HIFs)的调控。在低氧条件下,HIFs的表达上调,Arnt与HIFs形成异源二聚体,激活低氧相关基因的表达。此外,Arnt的表达还受到芳烃受体(AhR)的调控。在AhR激活的情况下,Arnt与AhR形成异源二聚体,激活AhR相关基因的表达。Arnt的表达还受到其他转录因子的调控,例如CREB、Sp1等。这些转录因子可以与Arnt的启动子结合,调节Arnt的表达。

Arnt在多种生物学过程中发挥重要作用。例如,Arnt参与调控细胞的低氧适应能力。在低氧条件下,Arnt与HIFs形成异源二聚体,激活低氧相关基因的表达,从而调节细胞的低氧适应能力。此外,Arnt还参与调控细胞的生长和分化。Arnt与AhR形成异源二聚体,激活AhR相关基因的表达,从而影响细胞的生长和分化。Arnt还参与调控细胞的发育。Arnt与Sim蛋白形成异源二聚体,激活或抑制相关基因的表达,从而影响细胞的发育和分化。

Arnt的研究对于深入理解细胞信号传导和基因表达的调控机制具有重要意义。Arnt的表达和功能受到多种因素的调控,包括低氧、芳烃化合物等。Arnt在多种生物学过程中发挥重要作用,包括低氧适应、细胞生长和分化、细胞发育等。Arnt的研究有助于深入理解细胞信号传导和基因表达的调控机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

在神经元中,去极化导致可诱导转录因子(ITFs)的表达,这些ITFs指导随后的基因调控。去极化编码神经元的动作电位(AP)输出和突触输入,通过兴奋性突触后电位(EPSPs)。然而,目前尚不清楚不同类型的电活动是否可以被一个ITF转化为不同的基因组调控模式。研究发现,小鼠海马神经元中的APs和EPSPs触发两种空间上分离和分子上不同的诱导机制,导致ITF NPAS4的表达。这两种途径最终形成具有不同DNA结合模式的刺激特异性NPAS4异源二聚体。因此,NPAS4将神经元放电输出和突触输入的差异传递到细胞核,使基因调控能够适应神经元轴突体-树突轴上不同类型的去极化活动[1]。

在绵羊中,生长性状是显著影响绵羊产业发展的因素。先前的研究发现,HIF信号通路中的关键蛋白ARNT可能影响绵羊胚胎骨骼肌的生长和发育。该研究旨在更好地理解ARNT的基因多态性与绵羊生长性状之间的关联,以及ARNT的潜在功能。研究发现,ARNT基因在85天妊娠期的中国美利奴胚胎中显著表达,并且在绵羊断奶阶段ARNT的表达也显著增加。此外,通过50 K和600 K BeadChip筛选到六个SNP位点,其中rs413597480 A > G与断奶期绵羊体重和5月龄绵羊背脂厚度显著相关。这些发现为ARNT基因在绵羊生长和发育中的调控机制提供了基础[2]。

Arnt与芳烃受体(AhR)形成异源二聚体,AhR是一种负责介导芳香族化合物生物效应的转录因子。Arnt与AhR结合后,可以识别并结合到DNA上的特定序列,激活或抑制相关基因的表达。研究发现,AhR/ARNT异源二聚体的DNA结合和蛋白质相互作用对于基因激活至关重要。AhR和ARNT的异源二聚化、适当的氨基酸/核苷酸接触以及与AhR或ARNT相互作用的蛋白质对于基因激活都是必需的。这些步骤很可能受到AhR、ARNT和关联蛋白质的磷酸化和氧化状态的调节[3]。

免疫介导疾病(IMD)的易感性受到遗传变异的影响。研究假设,一些外源物质反应和免疫反应基因的多态性可能与特定类型的IMD相关,而其他基因则可能与IMD作为一个更大的类别相关,而与特定表型或种族无关。为了检验跨种族基因-IMD关联,对原型外源物质反应基因-芳烃受体(AhR)、芳烃受体核转运蛋白(ARNT)、芳烃受体抑制因子(AHRR)以及原型免疫反应基因PTPN22进行了单核苷酸多态性(SNP)频率的关联分析。研究发现,ARNT基因的SNP rs11204735与自身免疫疾病显著相关。此外,ARNT基因的SNP rs1889740也显示出与自身免疫疾病的显著关联。这些发现表明,ARNT基因的某些多态性可能与IMD的发生和发展相关[4]。

在人类肝细胞癌细胞中,Arnt参与低氧诱导因子(HIF)通路,该通路感知细胞氧气张力的下降。在低氧条件下,HIF-1α和Arnt形成转录活性复合物HIF-1,随后表达目标基因。Arnt被认为在正常情况下持续表达,不受低氧的影响。然而,某些肿瘤细胞系在不同的实体中能够在低氧条件下提高Arnt的表达,这表明肿瘤细胞可能从中获得生存优势。研究发现,高水平的Arnt蛋白介导肿瘤细胞的放射抵抗性。此外,在Hep3B细胞中发现了一个HIF-1α驱动的正反馈回路,导致HIF信号增强。HIF-1α在低氧条件下升高其结合伙伴Arnt的mRNA和蛋白表达。研究发现,HIF-1α可以与Arnt启动子结合,直接调控Arnt的表达。这些发现表明,Arnt可能是HIF-1的直接靶基因,并且在HIF通路中发挥重要作用[5]。

青藏高原的居民表现出对极端海拔的遗传适应性。通过对50个藏族人的外显子测序,发现了一些在藏族人群中具有特定等位基因频率变化的基因,这些基因被认为是海拔适应的强候选基因。研究发现,内皮细胞Per-Arnt-Sim(PAS)结构域蛋白1(EPAS1)显示出最强的自然选择信号,EPAS1是一种参与对低氧反应的转录因子。EPAS1基因的一个单核苷酸多态性(SNP)在藏族和汉族样本中显示出78%的频率差异,这是迄今为止观察到的任何人类基因中最快的等位基因频率变化。这个SNP与红细胞数量相关,支持EPAS1在海拔适应中的作用。这些发现揭示了遗传适应性在高原居民中的重要作用[6]。

在两栖动物中,Arnt基因表现出多态性。在蛙类中,我们分离出了一种Arnt cDNA,编码的蛋白可以与小鼠AhR结合。系统发育分析表明,这个序列与哺乳动物ARNT2同源,与最近报道的X. laevis ARNT1平行。ARNT2 mRNA的表达开始时间晚于ARNT1,表明这两个蛋白在发育中扮演不同的角色。因此,X. laevis在表达两个高度保守的ARNT旁系同源基因方面与哺乳动物相似,而不是鱼类。PAS蛋白的数量和功能的多样性,包括ARNT,可能导致了物种之间在发育编程和对环境条件的生化反应方面的显著差异。两栖动物ARNT旁系同源基因的鉴定是理解脊椎动物中ARNT进化和功能变异的重要一步[7]。

Arnt基因的突变可以导致基因表达的差异。研究发现,在Arnt缺陷型小鼠肝细胞癌细胞中,某些基因的表达水平与野生型细胞相比发生了变化。例如,WW结构域结合蛋白样因子和未知基因产物的表达在Arnt缺陷型细胞中降低,而Steel因子和丝氨酸蛋白酶样蛋白的表达则升高。这些发现表明,Arnt基因的突变可以影响基因的表达,进而影响细胞的生物学功能[8]。

黑色素瘤中,Arnt相关基因的表达调节与屏障分子基因的表达调节相关。研究发现,黑色素瘤中存在一组编码蛋白质的基因,这些蛋白质在正常皮肤中发挥机械屏障功能,并且过度表达与免疫标志物的降低和患者生存期缩短相关。Arnt相关基因与这些基因的表达呈正相关,与免疫标志物的降低相关,并且受到1q21.3染色体区域拷贝数增加的增强。这些发现表明,Arnt相关基因在黑色素瘤中发挥重要作用,可能与免疫逃逸和不良预后相关[9]。

综上所述,Arnt是一种重要的转录因子,参与调控多种生物学过程,包括低氧适应、细胞生长和分化、细胞发育等。Arnt的表达和功能受到多种因素的调控,包括低氧、芳烃化合物等。Arnt的研究对于深入理解细胞信号传导和基因表达的调控机制具有重要意义。Arnt的研究有助于揭示其在多种疾病中的作用机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Brigidi, G Stefano, Hayes, Michael G B, Delos Santos, Nathaniel P, Heinz, Sven, Bloodgood, Brenda L. . Genomic Decoding of Neuronal Depolarization by Stimulus-Specific NPAS4 Heterodimers. In Cell, 179, 373-391.e27. doi:10.1016/j.cell.2019.09.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31585079/
2. Wang, Xinyue, Bao, Jingjing, Bi, Yazhen, Hu, Wenping, Zhang, Li. 2022. Polymorphism, Expression, and Structure Analysis of a Key Gene ARNT in Sheep (Ovis aries). In Biology, 11, . doi:10.3390/biology11121795. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36552304/
3. Swanson, Hollie I. . DNA binding and protein interactions of the AHR/ARNT heterodimer that facilitate gene activation. In Chemico-biological interactions, 141, 63-76. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12213385/
4. Schurman, Shepherd H, O'Hanlon, Terrance P, McGrath, John A, Zeldin, Darryl C, Miller, Frederick W. 2019. Transethnic associations among immune-mediated diseases and single-nucleotide polymorphisms of the aryl hydrocarbon response gene ARNT and the PTPN22 immune regulatory gene. In Journal of autoimmunity, 107, 102363. doi:10.1016/j.jaut.2019.102363. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31759816/
5. Mandl, Markus, Depping, Reinhard. 2017. ARNT is a potential direct HIF-1 target gene in human Hep3B hepatocellular carcinoma cells. In Cancer cell international, 17, 77. doi:10.1186/s12935-017-0446-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28855849/
6. Yi, Xin, Liang, Yu, Huerta-Sanchez, Emilia, Wang, Jun, Wang, Jian. . Sequencing of 50 human exomes reveals adaptation to high altitude. In Science (New York, N.Y.), 329, 75-8. doi:10.1126/science.1190371. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20595611/
7. Rowatt, Ashley J, DePowell, John J, Powell, Wade H. . ARNT gene multiplicity in amphibians: characterization of ARNT2 from the frog Xenopus laevis. In Journal of experimental zoology. Part B, Molecular and developmental evolution, 300, 48-57. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14984034/
8. Seidel, S D, Denison, M S. . Differential gene expression in wild-type and arnt-defective mouse hepatoma (Hepa1c1c7) cells. In Toxicological sciences : an official journal of the Society of Toxicology, 52, 217-25. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10630574/
9. Leick, Katie M, Obeid, Joseph M, Bekiranov, Stefan, Slingluff, Craig L. 2019. Systems analysis of barrier molecule and ARNT-related gene expression regulation in melanoma. In Oncoimmunology, 8, e1665978. doi:10.1080/2162402X.2019.1665978. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31741768/