智鼠故事 
C57BL/6JCya-Caln1em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Caln1-flox
产品编号：
S-CKO-02357
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Caln1-flox mice (Strain S-CKO-02357) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Caln1em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-140904-Caln1-B6J-VA
产品编号
S-CKO-02357
基因名
Caln1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Cabp8；MNCb-0849；9630012C17Rik
NCBI号
修饰方式
条件性基因敲除
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。
小鼠表型
MGI:2155987 Mice homozygous for a null allele exhibit fewer Golgi satellites and decreased levels of polysialylation of NCAM in distal dendrites of hippocampal CA1 neurons that receive input from the temporoammonic pathway and reduced long-term potentiation at distal synapses.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Caln1位于小鼠的5号染色体，采用基因编辑技术，通过高通量电转受精卵方式，获得Caln1基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Caln1-flox小鼠是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。Caln1基因位于小鼠5号染色体上，由6个外显子组成，其中ATG起始密码子在2号外显子，TAG终止密码子在6号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于4号外显子，包含113个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Caln1基因功能的丧失。Caln1-flox小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带敲除等位基因的小鼠表现出较少的Golgi卫星和海马CA1神经元远端树突的NCAM多唾液酸化水平降低，以及远端突触的长时程增强减少。4号外显子覆盖了编码区域的17.2%。5'-loxP位点插入的3号内含子大小为51540 bp，3'-loxP位点插入的4号内含子大小为153233 bp。有效cKO区域的大小约为0.6 kb。
基因研究概述
Caln1，全称为Calneuron 1，是人类基因组中一个编码神经元特异性蛋白的基因，属于钙调蛋白超家族。该基因定位于染色体7q11，编码的蛋白在脑组织中特异性高表达，尤其在出生后21天的小鼠中表达量最高。Caln1蛋白在神经元信号传导中发挥重要作用，其与钙调蛋白超家族的其他成员具有高度相似性，特别是在两个保守的EF-hand结构域中。在成体小鼠脑中，Caln1在脑干、海马和皮层中表达水平较高，表明其在神经元生理学中具有重要角色，可能涉及记忆和学习过程[2]。
Caln1基因的表达调控与多种疾病的发生发展相关。例如，研究表明，Caln1基因的表达水平与精神分裂症的风险相关。在一项研究中，研究人员通过计算机分析预测了miR-137在Caln1基因3'非翻译区（3'UTR）的靶点，并通过实验验证了miR-137能够结合并下调Caln1基因的表达。该研究还发现，在HEK293和SH-SY5Y细胞系中，共转染miR-137模拟物和Caln1 3'UTR报告基因后，Caln1的表达水平显著下降。此外，通过构建miR-137的靶点突变体，研究人员证实了miR-137与Caln1的结合特异性。这些结果表明，Caln1是miR-137的靶基因，并且miR-137可能通过调节Caln1的表达来影响精神分裂症的发生发展[1]。
除了精神分裂症，Caln1还与注意力缺陷多动障碍（ADHD）相关。在一项综合分析ADHD的研究中，研究人员整合了全基因组关联研究（GWAS）、表达数量性状位点（eQTL）和基因表达数据，以确定ADHD的致病基因。研究发现，Caln1是47个优先级较高的基因之一，并且与精神分裂症、双相情感障碍和药物滥用相关。此外，基因本体论分析表明，Caln1与谷氨酸受体信号通路、GRIK5亚网络、异常步态、ERBB2信号传导和异常神经系统生理学等相关[4]。
Caln1基因的表达还与脑胶质瘤的预后相关。一项基于生物信息学的研究表明，Caln1在胶质瘤中的表达水平显著降低，并且其表达水平与肿瘤分级呈负相关。此外，低表达Caln1的胶质瘤患者预后较差，总生存期、疾病特异性生存期和无进展生存期均显著降低。免疫浸润分析显示，低表达Caln1的胶质瘤组织中T辅助型2（Th2）细胞、巨噬细胞和中性粒细胞的浸润显著增加。这些结果表明，Caln1的表达水平与胶质瘤的预后相关，并且可能通过影响免疫细胞浸润来发挥作用[5]。
除了在神经系统疾病中的作用，Caln1还与激素的产生相关。一项研究表明，在醛固酮产生腺瘤（APA）中，Caln1的表达水平显著高于非功能性肾上腺皮质腺瘤。进一步研究发现，Caln1的表达与CYP11B2（醛固酮合成酶）的表达共定位，并且Caln1的表达与内质网（ER）中钙离子的增加相关。此外，沉默Caln1的表达可以降低ER中的钙离子水平，并且抑制血管紧张素II或KCNJ5 T158A介导的醛固酮产生。这些结果表明，Caln1在醛固酮的产生中发挥重要作用，并且可能是治疗醛固酮过多症的潜在靶点[3]。
除了上述疾病，Caln1还与骨肉瘤的转移相关。研究发现，来自转移性骨肉瘤细胞的细胞外囊泡（exosomes）中的miR-675能够下调Caln1的表达，从而促进非恶性成纤维细胞（hFOB1.19）的迁移和侵袭。此外，转移性骨肉瘤患者血清中细胞外囊泡miR-675的表达水平升高，并且肿瘤组织中Caln1的表达水平降低，与骨肉瘤的转移表型相关。这些结果表明，细胞外囊泡miR-675通过下调Caln1的表达来促进骨肉瘤的转移[6]。
此外，Caln1还与阿尔茨海默病（AD）的发病机制相关。一项研究通过构建mRNA-miRNA网络，筛选出与AD相关的关键基因，并使用独立数据集和qPCR在AD小鼠模型中验证了这些基因。研究发现，Caln1是六个核心基因之一，可能与AD的发病机制相关。Western blot分析进一步证实了Caln1、ATR和OGDH可能是AD的潜在生物标志物和治疗方法[7]。
除了上述疾病，Caln1还与宫颈癌的发生发展相关。一项研究表明，宫颈癌组织中5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）的表达水平下调，而5-甲基胞嘧啶（5mC）的表达水平上调。此外，研究发现，Caln1基因在宫颈癌组织中5hmC的表达水平高于5mC，并且与宫颈癌的预后和诊断相关[8]。
最后，一项研究表明，一个男性患者出现了双侧膈疝，但CALN1基因的缺失并没有明确导致这种畸形。这表明，CALN1基因的缺失可能与膈疝的发生发展相关，但可能存在其他因素或基因的参与[9]。
综上所述，Caln1基因在多种疾病的发生发展中发挥重要作用。Caln1基因的表达调控与精神分裂症、注意力缺陷多动障碍、脑胶质瘤、醛固酮产生腺瘤、骨肉瘤、阿尔茨海默病和宫颈癌等疾病相关。Caln1基因的表达水平可能通过影响免疫细胞浸润、钙离子信号传导、细胞迁移和侵袭等机制来发挥作用。此外，Caln1基因的表达还可能受到表观遗传调控，如DNA甲基化和羟甲基化等。因此，Caln1基因的研究有助于深入理解这些疾病的发病机制，并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Xia, Shihui, Zhou, Xinyao, Wang, Teng, He, Lin, Zhao, Xinzhi. 2015. Experimental validation of candidate schizophrenia gene CALN1 as a target for microRNA-137. In Neuroscience letters, 602, 110-4. doi:10.1016/j.neulet.2015.07.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26163462/
2. Wu, Y Q, Lin, X, Liu, C M, Jamrich, M, Shaffer, L G. . Identification of a human brain-specific gene, calneuron 1, a new member of the calmodulin superfamily. In Molecular genetics and metabolism, 72, 343-50. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11286509/
3. Kobuke, Kazuhiro, Oki, Kenji, Gomez-Sanchez, Celso E, Yoneda, Masayasu, Hattori, Noboru. 2017. Calneuron 1 Increased Ca2+ in the Endoplasmic Reticulum and Aldosterone Production in Aldosterone-Producing Adenoma. In Hypertension (Dallas, Tex. : 1979), 71, 125-133. doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.117.10205. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29109191/
4. Fahira, Aamir, Li, Zhiqiang, Liu, Ning, Shi, Yongyong. 2019. Prediction of causal genes and gene expression analysis of attention-deficit hyperactivity disorder in the different brain region, a comprehensive integrative analysis of ADHD. In Behavioural brain research, 364, 183-192. doi:10.1016/j.bbr.2019.02.010. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30738099/
5. Zhang, Han, Zhang, Jinhao, Wang, Tao. . [Bioinformatic analysis of the clinical significance of calneuron 1 (CALN1) in glioma and its correlation with immune cell infiltration]. In Xi bao yu fen zi mian yi xue za zhi = Chinese journal of cellular and molecular immunology, 39, 205-212. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36946344/
6. Gong, Liangzhi, Bao, Qiyuan, Hu, Chuanzhen, Zhang, Weibin, Shen, Yuhui. 2018. Exosomal miR-675 from metastatic osteosarcoma promotes cell migration and invasion by targeting CALN1. In Biochemical and biophysical research communications, 500, 170-176. doi:10.1016/j.bbrc.2018.04.016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29626470/
7. Huang, Zhi-Hang, Wang, Hai, Wang, Dong-Mei, Mu, Ben-Rong, Lu, Mei-Hong. 2022. Identification of core genes in prefrontal cortex and hippocampus of Alzheimer's disease based on mRNA-miRNA network. In Journal of cellular and molecular medicine, 26, 5779-5793. doi:10.1111/jcmm.17593. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36401602/
8. Wang, Jing, Su, Yi, Tian, Yongju, Ding, Yan, Wang, Xiuli. . Characterization of DNA hydroxymethylation profile in cervical cancer. In Artificial cells, nanomedicine, and biotechnology, 47, 2706-2714. doi:10.1080/21691401.2019.1634578. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31271297/
9. Slavotinek, Anne M, Rosenfeld, Jill A, Chao, Ryan, Stankiewicz, Pawel, Adam, Margaret P. 2011. A de novo deletion of CALN1 in a male with a bilateral diaphragmatic defect does not definitely cause this malformation. In American journal of medical genetics. Part A, 155A, 1196-201. doi:10.1002/ajmg.a.34002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21480483/
