Bpgm-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Bpgm-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-01450

品系全称

C57BL/6JCya-Bpgmem1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-12183-Bpgm-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Bpgm-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-01450) 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
2,3-bisphosphoglycerate mutase
基因别称
-
染色体号
Chr 6 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_007563 | Ensembl: ENSMUST00000045372
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~1.6 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:1098242Homozygosity for an ENU-induced point mutation has protective effect against cerebral malaria and severe malarial anemia owing to increased erythropoiesis.
BPGM,即双磷酸甘油酸变位酶,是一种在人类红细胞中表达的酶,负责生产2,3-双磷酸甘油酸(2,3-DPG)。2,3-DPG在红细胞中起着关键作用,通过调节血红蛋白对氧气的亲和力来促进氧气的释放。然而,BPGM的表达和作用并不仅限于红细胞。研究表明,BPGM在多种细胞类型中均有表达,包括星形胶质细胞,并且在缺氧条件下,其表达水平会显著上调。

在一项关于星形胶质细胞的研究中,研究者发现BPGM在急性缺氧条件下表达水平显著上调,而2,3-DPG的生成也随之加速。进一步研究发现,BPGM的表达下调会促进缺氧星形胶质细胞中的糖酵解过程,而过表达BPGM和添加2,3-DPG则会抑制糖酵解基因的表达。这一研究表明,BPGM/2,3-DPG途径在缺氧星形胶质细胞中具有抑制糖酵解的作用,其机制可能涉及负调节HIF-1α和TET2的表达[1]。

BPGM的表达在体外成熟卵母细胞中也发生了变化。研究发现,在体外成熟过程中,BPGM的表达水平显著高于体内成熟过程。此外,降低氧浓度和添加血红蛋白也会影响BPGM的表达,尽管其水平并未达到体内的水平。这表明,BPGM和2,3-BPG可能在卵母细胞成熟过程中发挥着重要作用[2]。

BPGM基因的突变与先天性红细胞增多症(CE)的发生有关。CE是一种罕见的异质性疾病,其特征是红细胞过度生成,导致血红蛋白和血细胞比容水平升高。BPGM基因的突变会导致红细胞中2,3-DPG水平降低,从而使血红蛋白对氧气的亲和力升高,进而导致红细胞增多。研究发现,BPGM基因的突变是继发性CE的主要原因之一[3,8]。

除了在红细胞生成和缺氧适应中的作用外,BPGM还与宫颈癌的发生发展有关。研究发现,BPGM在宫颈癌中的表达水平显著下调,且其低表达与患者的总生存期和疾病无进展生存期缩短相关。这表明,BPGM可能参与了宫颈癌的发生发展过程[4]。

BPGM的表达还与扩张型心肌病(DCM)的发生有关。研究发现,BPGM在DCM中的表达水平显著上调,且其表达与DCM的免疫微环境和m6A甲基化修饰相关。此外,BPGM的表达还与Toll样受体信号通路有关,提示BPGM可能参与了DCM的发生发展过程[5]。

BPGM基因的缺失可以保护小鼠免受脑型和重症疟疾的影响。研究发现,BpgmL166P突变小鼠对疟疾具有保护作用,其机制可能与增强宿主对疟原虫诱导的红细胞损失的应激红细胞生成反应,以及改变红细胞的细胞内环境有关[6]。

最后,红细胞腺苷A2B受体通过促进缺氧和代谢重编程来预防认知和听觉功能障碍。研究发现,红细胞腺苷A2B受体缺失的小鼠会加速年龄相关认知和听觉功能障碍的发生。机制研究表明,红细胞腺苷A2B受体通过激活AMPK和BPGM来促进缺氧和代谢重编程,进而增强2,3-BPG的生成,从而触发氧气的释放[7]。

综上所述,BPGM是一种在红细胞中表达的酶,负责生产2,3-DPG。BPGM在多种细胞类型中均有表达,并在缺氧适应、红细胞生成、肿瘤发生发展、心肌病和疟疾等方面发挥着重要作用。BPGM的研究有助于深入理解其在各种生物学过程中的作用机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. E, Guoji, Sun, Binda, Liu, Bao, Gao, Yuqi, Zhang, Erlong. 2022. Enhanced BPGM/2,3-DPG pathway activity suppresses glycolysis in hypoxic astrocytes via FIH-1 and TET2. In Brain research bulletin, 192, 36-46. doi:10.1016/j.brainresbull.2022.11.002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36334804/
2. Lim, Megan, Brown, Hannah M, Rose, Ryan D, Thompson, Jeremy G, Dunning, Kylie R. 2021. Dysregulation of bisphosphoglycerate mutase during in vitro maturation of oocytes. In Journal of assisted reproduction and genetics, 38, 1363-1372. doi:10.1007/s10815-021-02230-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34052998/
3. Bento, C. . Genetic basis of congenital erythrocytosis. In International journal of laboratory hematology, 40 Suppl 1, 62-67. doi:10.1111/ijlh.12828. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29741264/
4. Zhang, Luhan, Yu, Hong, Deng, Tian, Wang, Qiaozhi, Xu, Yunsheng. 2021. FNDC3B and BPGM Are Involved in Human Papillomavirus-Mediated Carcinogenesis of Cervical Cancer. In Frontiers in oncology, 11, 783868. doi:10.3389/fonc.2021.783868. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34976823/
5. Chen, Keping, Shi, Yan, Zhu, Haijie. 2023. Analysis of the role of glucose metabolism-related genes in dilated cardiomyopathy based on bioinformatics. In Journal of thoracic disease, 15, 3870-3884. doi:10.21037/jtd-23-906. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37559624/
6. Xu, Guoyue, van Bruggen, Rebekah, Gualtieri, Christian O, Fodil, Nassima, Gros, Philippe. . Bisphosphoglycerate Mutase Deficiency Protects against Cerebral Malaria and Severe Malaria-Induced Anemia. In Cell reports, 32, 108170. doi:10.1016/j.celrep.2020.108170. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32966787/
7. Qiang, Qingfen, Manalo, Jeanne M, Sun, Hong, D'Alessandro, Angelo, Xia, Yang. 2021. Erythrocyte adenosine A2B receptor prevents cognitive and auditory dysfunction by promoting hypoxic and metabolic reprogramming. In PLoS biology, 19, e3001239. doi:10.1371/journal.pbio.3001239. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34138843/
8. Hong, Wan-Jen, Gotlib, Jason. 2014. Hereditary erythrocytosis, thrombocytosis and neutrophilia. In Best practice & research. Clinical haematology, 27, 95-106. doi:10.1016/j.beha.2014.07.002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25189721/