Arnt2-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Arnt2-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-01308

品系全称

C57BL/6JCya-Arnt2em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-11864-Arnt2-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Arnt2-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-01308) 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 2
基因别称
Hif-2b,bHLHe1,mKIAA0307
染色体号
Chr 7 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_007488 | Ensembl: ENSMUST00000085077
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 5
敲除长度
~1.4 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:107188Mice homozygous for targeted mutations that inactivate this gene die shortly after birth, displaying impaired development of secretory neurons in the hypothalamus.
ARNT2,全称为aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator 2,是一种属于基本螺旋-环-螺旋/PER-ARNT-SIM(bHLH/PAS)转录因子家族的蛋白质。它主要在哺乳动物的中央神经系统(CNS)中表达,特别是在神经元中,并且在肾脏和特定神经和鳃组织中也有表达。ARNT2与多种蛋白质形成异源二聚体,包括单 minded homolog-1(SIM1)和神经元PAS结构域蛋白4(NPAS4),在神经元中发挥着关键作用。

在神经元中,去极化导致可诱导转录因子(ITFs)的表达,这些ITFs随后指导基因调节。研究表明,小鼠海马神经元中的动作电位(APs)和兴奋性突触后电位(EPSPs)会触发两种空间上分离且分子上不同的诱导机制,最终导致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,从而将神经元放电输出和突触输入的增加差异性地传递到细胞核,使基因调节能够适应神经元树突轴上不同类型的去极化活动[1]。

ARNT2在神经元活动依赖性转录中起着关键作用。在没有突触兴奋的情况下,ARNT2会招募NCoR2共抑制复合物来抑制神经元活动依赖性调节元件,并维持可诱导基因的低基础水平。这限制了兴奋性神经元的抑制,使它们保持对未来的感觉刺激的敏感性。相反,在神经元活动增强的响应中,ARNT2会招募神经元特异性bHLH-PAS因子NPAS4到活动依赖性调节元件来诱导转录,从而增加体抑制性输入。因此,bHLH-PAS复合物在活动依赖性调节元件上的相互作用维持了活动依赖性基因表达的时序控制,并根据回路活动调节体抑制[2]。

除了在神经系统中的作用,ARNT2还在肿瘤发生和进展中发挥作用。研究表明,ARNT2在非小细胞肺癌(NSCLC)中下调,并且可能作为肿瘤抑制基因。在NSCLC组织中,ARNT2的表达水平显著低于正常肺组织。此外,ARNT2的表达水平与NSCLC患者的总生存期(OS)相关,高肿瘤内ARNT2水平与更长的OS相关。此外,ARNT2过表达抑制了NSCLC细胞系的细胞活力,而ARNT2敲低促进了细胞生长。这些结果表明ARNT2可能作为NSCLC进展中的肿瘤抑制基因发挥作用[3]。

除了在癌症中的作用,ARNT2还与自闭症谱系障碍(ASC)相关。研究表明,ARNT2基因中的遗传变异rs17225178与阿斯伯格综合症(AS)相关。该变异改变了神经细胞中转录因子结合位点和调节染色质状态的区域。这些发现表明ARNT2基因中的遗传变异与AS相关,并支持先前研究指出该基因在ASC易感性中的作用[4]。

ARNT2在胚胎发育中也发挥作用。研究表明,在斑马鱼胚胎中,arnt1和arnt2基因对于造血血管谱系细胞的指定是必需的。arnt1;arnt2双突变斑马鱼胚胎缺乏血液细胞和大多数内皮细胞。此外,arnt1/2突变体中etsrp和tal1的表达降低或缺失,这两个基因是已知最早的内皮和造血转录因子基因。这些结果表明npas4l、arnt1和arnt2共同调节内皮和造血细胞命运,每个基因都是必需的,但不足以驱动造血血管谱系的指定[5]。

ARNT2还与情绪识别相关。研究表明,ARNT2基因中的多态性rs4778599与女性对视听刺激的情绪识别相关。这进一步支持了先前关于催产素和加压素在情绪识别中的作用的研究[6]。

ARNT2的突变还与肥胖、糖尿病和肝脂肪变性相关。研究表明,ARNT2的突变导致超食症、肥胖、肝脂肪变性和葡萄糖稳态异常。这些发现表明ARNT2在维持稳态喂养反应和预防肥胖和肥胖相关疾病中发挥着重要作用[7]。

ARNT2在人类肝细胞癌(HCC)的发生和进展中也发挥作用。研究表明,ARNT2在HCC组织中下调,并且与HCC患者的预后不良相关。ARNT2过表达抑制了HCC细胞系的细胞增殖、侵袭和迁移,而ARNT2敲低则促进了这些过程。此外,ARNT2过表达抑制了HCC细胞在小鼠体内的生长。这些结果表明ARNT2在HCC进展中起着抑制作用,并且可能作为HCC的预后预测因子和治疗靶点[8]。

ARNT2与ARNT基因存在部分功能冗余。研究表明,ARNT2基因敲除小鼠在出生前死亡,并表现出受损的下丘脑发育。此外,ARNT2敲除神经元显示缺氧诱导的HIF-1靶基因表达降低。这些结果表明ARNT和ARNT2在胚胎发育中具有独特和重叠的必需功能[9]。

ARNT2基因在两栖动物中也存在多样性。研究表明,在两栖动物中,ARNT基因存在多样性,包括ARNT1和ARNT2。这些结果表明ARNT蛋白的多样性和功能差异可能为不同物种在发育编程和对环境条件的生化反应方面提供了基础[10]。

综上所述,ARNT2是一种在神经元活动依赖性转录、肿瘤发生、胚胎发育和情绪识别中发挥重要作用的转录因子。它通过形成异源二聚体与多种蛋白质相互作用,调节基因表达。ARNT2的突变与多种疾病相关,包括肥胖、糖尿病、肝脂肪变性和癌症。ARNT2的研究有助于深入理解神经元活动依赖性转录、肿瘤发生和发育生物学,并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. Sharma, Nikhil, Pollina, Elizabeth A, Nagy, M Aurel, Lin, Cindy, Greenberg, Michael E. 2019. ARNT2 Tunes Activity-Dependent Gene Expression through NCoR2-Mediated Repression and NPAS4-Mediated Activation. In Neuron, 102, 390-406.e9. doi:10.1016/j.neuron.2019.02.007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30846309/
3. Yang, Bo, Yang, Ende, Liao, Hehe, Den, Zhiping, Ren, Hong. 2015. ARNT2 is downregulated and serves as a potential tumor suppressor gene in non-small cell lung cancer. In Tumour biology : the journal of the International Society for Oncodevelopmental Biology and Medicine, 36, 2111-9. doi:10.1007/s13277-014-2820-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25613063/
4. Di Napoli, Agnese, Warrier, Varun, Baron-Cohen, Simon, Chakrabarti, Bhismadev. 2015. Genetic variant rs17225178 in the ARNT2 gene is associated with Asperger Syndrome. In Molecular autism, 6, 9. doi:10.1186/s13229-015-0009-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25745553/
5. Edwards, Hailey E, Elizalde, Mary Jane, Souder, Jaclyn P, Gorelick, Daniel A. 2023. Hemato-vascular specification requires arnt1 and arnt2 genes in zebrafish embryos. In Development (Cambridge, England), 150, . doi:10.1242/dev.200500. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37039097/
6. Hovey, Daniel, Henningsson, Susanne, Cortes, Diana S, Laukka, Petri, Westberg, Lars. . Emotion recognition associated with polymorphism in oxytocinergic pathway gene ARNT2. In Social cognitive and affective neuroscience, 13, 173-181. doi:10.1093/scan/nsx141. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29194499/
7. Turer, Emre E, San Miguel, Miguel, Wang, Kuan-Wen, Russell, Jamie, Beutler, Bruce. 2018. A viable hypomorphic Arnt2 mutation causes hyperphagic obesity, diabetes and hepatic steatosis. In Disease models & mechanisms, 11, . doi:10.1242/dmm.035451. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30563851/
8. Li, Weiwei, Liang, Ying, Yang, Biwei, Sun, Huichuan, Wu, Weizhong. . Downregulation of ARNT2 promotes tumor growth and predicts poor prognosis in human hepatocellular carcinoma. In Journal of gastroenterology and hepatology, 30, 1085-93. doi:10.1111/jgh.12905. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25611915/
9. Keith, B, Adelman, D M, Simon, M C. 2001. Targeted mutation of the murine arylhydrocarbon receptor nuclear translocator 2 (Arnt2) gene reveals partial redundancy with Arnt. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 98, 6692-7. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11381139/
10. 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/