Dlg4-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Dlg4-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-02046

品系全称

C57BL/6JCya-Dlg4em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-13385-Dlg4-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Dlg4-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-02046) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
cKO小鼠库模型
Hippo信号通路

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
discs large MAGUK scaffold protein 4
基因别称
Dlgh4,PSD-95,PSD95,SAP90,SAP90A
染色体号
Chr 11 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_007864 | Ensembl: ENSMUST00000108588
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 3~8
敲除长度
~2.1 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:1277959Homozygotes for a targeted null mutation exhibit severely impaired spatial learning, alterations in long-term potentiation and depression, and lack of hyperalgesia responses in a neuropathic pain model.
DLG4,也称为PSD-95,是一种编码后突触密度蛋白95的基因。PSD-95是一种重要的突触蛋白,参与调节大脑中的兴奋性突触功能。它主要在神经元的后突触密度区域表达,与谷氨酸受体信号传导有关,包括NMDA和AMPA受体。PSD-95在突触传递、神经可塑性和神经元发育中发挥关键作用。

DLG4基因变异与多种神经系统疾病相关。DLG4相关突触病是一种罕见的大脑疾病,主要表现为早期出现的全球发育迟缓、智力障碍、自闭症谱系障碍和注意力缺陷多动障碍。这些临床表现与其他突触功能障碍性神经发育障碍相似。研究发现,DLG4基因变异导致蛋白质功能丧失或结构改变,从而影响突触的形成和功能。此外,DLG4基因变异还与Marfan样体型相关,但并非所有患者都表现出这一特征[1]。

肠道微生物群对大脑发育和行为也具有重要影响。研究发现,无肠道微生物群的GF小鼠表现出增加的自主运动和减少的焦虑行为,与具有正常肠道微生物群的SPF小鼠相比。GF小鼠在生命早期接触肠道微生物群后,其行为特征与SPF小鼠相似,包括纹状体中PSD-95和突触素的表达减少。这表明肠道微生物群通过影响神经元回路中参与运动控制和焦虑行为的信号机制,对大脑发育和行为产生调节作用[2]。

此外,DLG4基因变异还与精神分裂症的发生发展相关。研究发现,DLG4基因中的SNPs与精神分裂症的发生没有显著关联。然而,DLG4基因变异可能通过影响NMDA受体和PSD分子的表达,参与精神分裂症的病理生理过程。因此,DLG4基因变异可能增加精神分裂症的风险,但需要进一步的研究来证实这一假设[3]。

DLG4基因变异还与智力障碍和Marfan样特征相关。研究发现,DLG4基因中的截断变异导致智力障碍和Marfan样特征。这些患者表现出轻度至中度的智力障碍,以及Marfan样特征,包括长脸、高拱形腭、细长手指、漏斗胸、脊柱侧凸和眼部表现(眼球震颤或斜视)。这表明DLG4基因在智力障碍和Marfan样特征的发生发展中发挥重要作用[4]。

除了对神经系统疾病的影响,DLG4基因还与其他疾病相关。研究发现,通过表观遗传编辑DLG4/PSD95基因可以改善老年和阿尔茨海默病小鼠的认知能力。DLG4/PSD95基因编码的PSD95蛋白在神经可塑性中发挥关键作用,其表达水平在衰老和神经退行性疾病中降低。通过设计和构建人工转录因子,可以改变DLG4/PSD95基因的表观遗传修饰和表达水平,从而改善神经可塑性过程,包括突触传递和记忆形成。这为治疗人类神经退行性疾病提供了一种潜在的治疗策略[5]。

此外,DLG4基因与肥胖的发生发展也相关。研究发现,DLG4基因编码的PSD-95蛋白在调节体重和脂肪含量方面发挥重要作用。通过抑制PSD-95和PICK1蛋白的PDZ结构域,可以诱导肥胖小鼠的体重降低。这表明DLG4基因在能量稳态和体重调节中具有重要作用,为治疗肥胖提供了一种潜在的治疗靶点[6]。

综上所述,DLG4基因在神经系统的发育和功能中发挥重要作用。DLG4基因变异与多种神经系统疾病相关,包括DLG4相关突触病、精神分裂症和智力障碍。此外,DLG4基因还与其他疾病相关,如阿尔茨海默病、肥胖等。DLG4基因的研究有助于深入理解神经系统的发育和疾病发生机制,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. Rodríguez-Palmero, Agustí, Boerrigter, Melissa Maria, Gómez-Andrés, David, Pujol, Aurora, Tümer, Zeynep. 2021. DLG4-related synaptopathy: a new rare brain disorder. In Genetics in medicine : official journal of the American College of Medical Genetics, 23, 888-899. doi:10.1038/s41436-020-01075-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33597769/
2. Diaz Heijtz, Rochellys, Wang, Shugui, Anuar, Farhana, Forssberg, Hans, Pettersson, Sven. 2011. Normal gut microbiota modulates brain development and behavior. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108, 3047-52. doi:10.1073/pnas.1010529108. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21282636/
3. Li, Xing-wang, Liu, Bao-cheng, Wang, Yang, He, Lin, He, Guang. . Association study on the DLG4 gene and schizophrenia in the Chinese Han population. In Psychiatric genetics, 23, 247-50. doi:10.1097/YPG.0b013e3283643671. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23921260/
4. Moutton, S, Bruel, A-L, Assoum, M, Thauvin-Robinet, C, Faivre, L. 2018. Truncating variants of the DLG4 gene are responsible for intellectual disability with marfanoid features. In Clinical genetics, 93, 1172-1178. doi:10.1111/cge.13243. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29460436/
5. Bustos, Fernando J, Ampuero, Estibaliz, Jury, Nur, Montecino, Martin, van Zundert, Brigitte. . Epigenetic editing of the Dlg4/PSD95 gene improves cognition in aged and Alzheimer's disease mice. In Brain : a journal of neurology, 140, 3252-3268. doi:10.1093/brain/awx272. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29155979/
6. Fadahunsi, Nicole, Petersen, Jonas, Metz, Sophia, Madsen, Kenneth L, Clemmensen, Christoffer. 2024. Targeting postsynaptic glutamate receptor scaffolding proteins PSD-95 and PICK1 for obesity treatment. In Science advances, 10, eadg2636. doi:10.1126/sciadv.adg2636. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38427737/