Col1a1-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Col1a1-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-01821

品系全称

C57BL/6JCya-Col1a1em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-12842-Col1a1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Col1a1-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-01821) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
cKO小鼠库模型
PI3K-Akt信号通路

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
collagen, type I, alpha 1
基因别称
Col1a-1,Cola-1,Cola1,Mov-13,Mov13
染色体号
Chr 11 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_007742 | Ensembl: ENSMUST00000001547
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2~5
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:88467Mutations in this locus cause variable phenotype, from embryonic lethal to viable/fertile with altered fibrillogenesis. Homozygotes can show impaired bone formation and fragility, osteoporosis, dermal fibrosis, impaired uterine postpartum involution, andaortic dissection.
COL1A1基因编码Ⅰ型胶原的α1链,是人体中最丰富的胶原蛋白类型,广泛存在于骨骼、皮肤、肌腱、血管等多种组织中,对维持组织的结构和功能至关重要。COL1A1基因位于人类17号染色体上,包含51个外显子和48个内含子,全长约40kb。COL1A1基因的突变与多种疾病相关,包括骨骼发育不良、系统性硬化症、骨质疏松症、青光眼等。

研究表明,COL1A1基因启动子区域的变异与儿童髋关节发育不良(DDH)的发生发展有关。在154名DDH女性患者和180名健康女性儿童的COL1A1基因启动子区域进行了测序分析,发现10名患者中存在3种变异(T-139C、C-106T和C-35T [rs113647555]),而健康对照组中未发现这些变异。统计分析显示,COL1A1基因的总变异率对DDH的贡献显著(p=0.0016)。这一发现表明,COL1A1基因可能是DDH疾病的新候选基因[1]。

在系统性硬化症(SSc)中,COL1A1基因的表达调控发生了改变。SSc是一种以组织纤维化为特征的疾病,其机制尚不清楚。研究发现,SSc成纤维细胞中胶原基因的表达上调是组织纤维化的关键事件。协调的转录激活表明,SSc成纤维细胞中基因表达的调控控制发生了根本性改变。通过识别调节正常胶原基因表达的核转录因子,可能为治疗这种不治之症提供有希望的途径[2]。

COL1A1基因的突变还与骨质疏松症有关。骨质疏松症是一种以骨密度降低和骨微结构破坏为特征的骨骼疾病。研究发现,在668名骨质疏松症患者中,共鉴定出274种序列变异,包括102种新变异。其中,47种COL1A1基因的突变导致功能丧失,而COL1A2基因中未发现无义或移码突变。这些发现扩展了骨质疏松症的突变谱,并揭示了基因型与表型之间的新型关联[3]。

COL1A1基因的表达受到多种因素的调控。研究发现,RFX家族蛋白可以抑制COL1A1基因的表达。RFX家族蛋白是一种转录因子,通过结合到基因的增强子和启动子区域的顺式作用元件来调节基因的表达。研究发现,COL1A1基因的启动子区域存在一个RFX家族蛋白的结合位点,该位点含有三个甲基化位点。RFX1蛋白可以与未甲基化的COL1A1位点弱相互作用,而与甲基化的位点具有更高的亲和力。此外,RFX5蛋白可以与COL1A1和COL1A2基因的启动子区域相互作用,抑制两者的转录。这些发现揭示了COL1A1基因表达的调控机制[4]。

COL1A1基因的表达也受到组织特异性调控。研究发现,在转基因小鼠中,只有476个碱基对的COL1A1基因启动子足以驱动组织特异性表达。这一发现表明,COL1A1基因的启动子区域具有高度的调控能力,可以精确地控制基因的表达[5]。

COL1A1基因的变异还与病理性近视(PM)的发生发展相关。研究发现,在525名PM患者和1105名非近视对照组中,COL1A1基因的特定单倍型(G-G-C和T-C-A)是PM的风险因素。这表明COL1A1基因在PM的发生发展中可能发挥重要作用[6]。

此外,COL1A1基因的变异还与急性软组织撕裂有关。研究发现,COL1A1基因中Sp1结合位点的TT基因型在ACL撕裂、肩关节脱位和跟腱撕裂的患者中显著低表达。这表明TT基因型可能对急性软组织撕裂具有保护作用[7]。

然而,并非所有的COL1A1基因变异都与疾病相关。研究发现,COL1A1基因中Sp1结合位点的多态性与网球肘的发生发展无显著关联[8]。

综上所述,COL1A1基因编码Ⅰ型胶原的α1链,是人体中最丰富的胶原蛋白类型,对维持组织的结构和功能至关重要。COL1A1基因的变异与多种疾病相关,包括骨骼发育不良、系统性硬化症、骨质疏松症、青光眼等。研究表明,COL1A1基因的表达受到多种因素的调控,包括启动子区域的变异、RFX家族蛋白的抑制和组织特异性调控。此外,COL1A1基因的变异还与病理性近视和急性软组织撕裂的发生发展相关。然而,并非所有的COL1A1基因变异都与疾病相关。因此,进一步研究COL1A1基因的变异和表达调控机制,有助于深入理解COL1A1基因在疾病发生发展中的作用,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Zhao, Lixi, Tian, Wei, Pan, Hong, Ma, Xu, Wang, Binbin. 2013. Variations of the COL1A1 gene promoter and the relation to developmental dysplasia of the hip. In Genetic testing and molecular biomarkers, 17, 840-3. doi:10.1089/gtmb.2013.0179. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23941072/
2. Jimenez, S A, Saitta, B. . Alterations in the regulation of expression of the alpha 1(I) collagen gene (COL1A1) in systemic sclerosis (scleroderma). In Springer seminars in immunopathology, 21, 397-414. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10945033/
3. Li, Lulu, Mao, Bin, Li, Shan, Zhao, Xiuli, Zhang, Xue. 2019. Genotypic and phenotypic characterization of Chinese patients with osteogenesis imperfecta. In Human mutation, 40, 588-600. doi:10.1002/humu.23718. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30715774/
4. Sengupta, Pritam, Xu, Yong, Wang, Lin, Widom, Russell, Smith, Barbara D. 2005. Collagen alpha1(I) gene (COL1A1) is repressed by RFX family. In The Journal of biological chemistry, 280, 21004-14. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15788405/
5. Sokolov, B P, Ala-Kokko, L, Dhulipala, R, Khillan, J S, Prockop, D J. . Tissue-specific expression of the gene for type I procollagen (COL1A1) in transgenic mice. Only 476 base pairs of the promoter are required if collagen genes are used as reporters. In The Journal of biological chemistry, 270, 9622-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7721894/
6. An, Guangqi, Zhang, Min, Gao, Wenna, Jin, Xuemin, Du, Liping. 2024. Association of a COL1A1 gene haplotype with pathologic myopia in a Northern Chinese Han population. In Experimental eye research, 250, 110151. doi:10.1016/j.exer.2024.110151. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39542392/
7. Collins, Malcolm, Posthumus, Michael, Schwellnus, Martin P. 2009. The COL1A1 gene and acute soft tissue ruptures. In British journal of sports medicine, 44, 1063-4. doi:10.1136/bjsm.2008.056184. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19193665/
8. Erduran, Mehmet, Altinisik, Julide, Meric, Gokhan, Ulusal, Ali E, Akseki, Devrim. 2014. Is Sp1 binding site polymorphism within COL1A1 gene associated with tennis elbow? In Gene, 537, 308-11. doi:10.1016/j.gene.2013.12.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24398012/