Cnga2-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Cnga2-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-01781

品系全称

C57BL/6JCya-Cnga2em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-12789-Cnga2-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Cnga2-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-01781) were purchased from Cyagen.
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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
cyclic nucleotide gated channel alpha 2
基因别称
CNG2,Cnca,Cncg4,OCNC1
染色体号
Chr X (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_007724 | Ensembl: ENSMUST00000006020
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2~3
敲除长度
~1.3 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:108040Mice homozygous for a knock-out allele exhibit postnatal lethality within 2 days of birth, growth retardation, and abnormal olfactory neuron response to forskolin.
Cnga2,也称为Cyclic nucleotide-gated channel subunit A2,是一种重要的基因,编码在嗅觉上皮细胞中表达的环状核苷酸门控通道的α亚基。Cnga2基因在嗅觉信号传导中发挥着关键作用,它负责将嗅觉受体神经元产生的信号转换为神经冲动,从而实现嗅觉功能。Cnga2基因的突变与孤立性先天性无嗅症(ICA)的发生密切相关,ICA是一种罕见的遗传疾病,患者从出生起就缺乏嗅觉能力。

Sailani等人通过全外显子测序发现了一个大型的伊朗家族中ICA的遗传特征。研究结果表明,CNGA2基因中存在一个终止增益突变,该突变在所有受影响的家族成员中以X连锁模式分离,而健康家族成员则携带参考等位基因。Cnga2敲除小鼠也表现出先天性无嗅症和异常的嗅觉系统生理学,这进一步支持了CNGA2基因在ICA发病机制中的重要作用[1]。

Karstensen等人使用外显子测序技术,在两名无嗅症兄弟中发现了一种新型的X连锁终止突变(c.634C>T, p.R212*)[2]。这项研究首次报道了CNGA2基因的突变,并支持了该基因在人类嗅觉中的关键作用。这些研究结果进一步证实了CNGA2基因在ICA发病机制中的重要作用。

Chen等人研究了Cnga2敲除小鼠的行为学特征,发现这些小鼠表现出增加的焦虑和抑郁样行为。这表明,先天性的嗅觉缺陷可能会影响小鼠的情绪行为。此外,Cnga2敲除小鼠在气味刺激下表现出与野生型小鼠相似的行为反应,这提示存在CNGA2非依赖性信号通路,可以激活嗅觉回路[3]。

Springer等人研究了河豚和其他海豚的嗅觉标记蛋白(OMP)基因的失活情况。他们发现,OMP基因在六个不同的海豚谱系中表现出独立的失活突变,包括四种河豚属、抹香鲸和海豚。此外,CNGA2和CNGA4基因也显示出失活突变,这表明这些基因在海豚嗅觉通路中可能不再发挥作用[4]。

Bepari等人使用原位杂交技术检测了气味刺激下小鼠嗅觉系统中的即刻早期基因(IEG)表达。研究发现,Cnga2敲除小鼠在气味刺激下表现出明显的嗅觉球层激活,这表明CNGA2非依赖性信号通路可以激活嗅觉回路。此外,该研究还发现,CNGA2敲除小鼠在气味刺激下表现出与野生型小鼠相似的行为反应,这进一步支持了CNGA2非依赖性信号通路的存在[5]。

Blechman等人使用CRISPR介导的基因编辑技术,研究了CNGA2a基因在鱼类中的作用。他们发现,CNGA2a基因在鱼类oxytocin神经元中特异性表达,并与oxytocin神经元的功能密切相关[6]。

Kamarck等人通过全外显子测序,在10个家庭和141名ICA患者中鉴定了一组候选基因。他们证实了CNGA2基因与ICA发病机制的相关性,并发现了一个新的候选基因SREK1IP1。尽管SREK1IP1之前并未与嗅觉相关,但其锌离子结合功能可能影响嗅觉信号传导[7]。

Brady等人研究了脂质筏微域在环状核苷酸门控通道激活中的作用。他们发现,CNGA2蛋白与脂质筏相关,并受到胆固醇水平的影响。胆固醇耗竭可以显著降低CNGA2通道的活性,这表明脂质筏微域在CNGA2通道的功能中起着重要作用[8]。

Öztokatli等人研究了视黄酸受体和CNGA2通道信号在调节嗅觉感觉神经元轴突汇聚和存活中的作用。他们发现,视黄酸受体功能受损会导致嗅觉感觉神经元轴突汇聚错误和细胞死亡增加。此外,他们还发现,CNGA2通道活性调节视黄酸代谢酶Cyp26B1的表达,从而影响嗅觉感觉神经元的存活[9]。

Fraser等人研究了Cnga2和Trpc2基因在调节雌性生殖行为中的作用。他们发现,Cnga2或Trpc2基因敲除小鼠的母性行为和性接受行为受到不同的嗅觉上皮调控。这些研究结果揭示了雌性生殖行为中化学感觉控制的复杂性[10]。

综上所述,Cnga2基因在嗅觉信号传导中发挥着关键作用,其突变与孤立性先天性无嗅症(ICA)的发生密切相关。Cnga2基因的失活会导致先天性无嗅症,并可能影响动物的情绪行为。此外,Cnga2基因还与脂质筏微域和视黄酸受体信号通路相关,参与调节嗅觉感觉神经元的轴突汇聚和存活。Cnga2基因的研究有助于深入理解嗅觉信号传导的分子机制,为治疗嗅觉相关疾病提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Sailani, M Reza, Jingga, Inlora, MirMazlomi, Seyed Hashem, Snyder, Michael P, Garshasbi, Masoud. 2017. Isolated Congenital Anosmia and CNGA2 Mutation. In Scientific reports, 7, 2667. doi:10.1038/s41598-017-02947-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28572688/
2. Karstensen, H G, Mang, Y, Fark, T, Hummel, T, Tommerup, N. 2014. The first mutation in CNGA2 in two brothers with anosmia. In Clinical genetics, 88, 293-6. doi:10.1111/cge.12491. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25156905/
3. Chen, Yanmei, Liu, Xiaofen, Jia, Xianglei, Xu, Fuqiang, Wang, Jianhong. 2014. Anxiety- and depressive-like behaviors in olfactory deficient Cnga2 knockout mice. In Behavioural brain research, 275, 219-24. doi:10.1016/j.bbr.2014.08.042. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25192635/
4. Springer, Mark S, Gatesy, John. 2017. Inactivation of the olfactory marker protein (OMP) gene in river dolphins and other odontocete cetaceans. In Molecular phylogenetics and evolution, 109, 375-387. doi:10.1016/j.ympev.2017.01.020. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28193458/
5. Bepari, Asim K, Watanabe, Keisuke, Yamaguchi, Masahiro, Tamamaki, Nobuaki, Takebayashi, Hirohide. 2012. Visualization of odor-induced neuronal activity by immediate early gene expression. In BMC neuroscience, 13, 140. doi:10.1186/1471-2202-13-140. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23126335/
6. Blechman, Janna, Anbalagan, Savani, Matthews, Gary G, Levkowitz, Gil. 2018. Genome Editing Reveals Idiosyncrasy of CNGA2 Ion Channel-Directed Antibody Immunoreactivity Toward Oxytocin. In Frontiers in cell and developmental biology, 6, 117. doi:10.3389/fcell.2018.00117. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30294598/
7. Kamarck, Marissa L, Trimmer, Casey, Murphy, Nicolle R, Saraiva, Luis R, Mainland, Joel D. 2023. Identifying candidate genes underlying isolated congenital anosmia. In Clinical genetics, 105, 376-385. doi:10.1111/cge.14470. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38148624/
8. Brady, James D, Rich, Thomas C, Le, Xuan, Brown, R Lane, Martens, Jeffrey R. . Functional role of lipid raft microdomains in cyclic nucleotide-gated channel activation. In Molecular pharmacology, 65, 503-11. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14978228/
9. Öztokatli, Hande, Hörnberg, Maria, Berghard, Anna, Bohm, Staffan. 2011. Retinoic acid receptor and CNGA2 channel signaling are part of a regulatory feedback loop controlling axonal convergence and survival of olfactory sensory neurons. In FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology, 26, 617-27. doi:10.1096/fj.11-192450. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22009938/
10. Fraser, Eleanor J, Shah, Nirao M. 2014. Complex chemosensory control of female reproductive behaviors. In PloS one, 9, e90368. doi:10.1371/journal.pone.0090368. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24587340/