智鼠故事 
C57BL/6JCya-Glsem1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Gls-flox
产品编号：
S-CKO-02662
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Gls-flox mice (Strain S-CKO-02662) 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-Glsem1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-14660-Gls-B6J-VA
产品编号
S-CKO-02662
基因名
Gls
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
6330442B14；B230365M23Rik
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:95752 Homozygotes for targeted null mutations die within 1 day postnatally with abnormal respiratory function and goal-oriented behavior toward dam. Mice homozygous for another allele exhibit abnormal TNFA-stimulated astrocyte extracellular vesicle release.
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
Gls位于小鼠的1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Gls基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Gls-flox小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。Gls基因位于小鼠1号染色体上，由18个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TAA终止密码子在11号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于4号外显子，包含130个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Gls基因功能的丧失。Gls-flox小鼠模型的构建过程包括使用BAC克隆RP24-87I11作为模板，通过PCR生成同源臂和cKO区域，并将这些区域插入到靶向载体中。随后，将RNP和靶向载体共同注入受精卵中，通过胚胎移植得到Gls-flox小鼠。出生的小鼠将进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。此外，Gls-flox小鼠中，纯合子突变体在出生后1天内因异常呼吸功能和向母鼠的定向行为异常而死亡。而携带另一等位基因的杂合子小鼠则表现出TNFA刺激的星形胶质细胞细胞外囊泡释放异常。4号外显子覆盖了编码区域的6.43%。5'-loxP位点插入的3号内含子大小为3793 bp，3'-loxP位点插入的4号内含子大小为1007 bp。有效的cKO区域大小约为1.2 kb。该策略是基于现有数据库中的遗传信息设计的。由于生物过程的复杂性，现有技术水平下无法预测loxP插入对基因转录、RNA剪接和蛋白质翻译的风险。Gls-flox小鼠模型可用于研究Gls基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
GLS，即谷氨酰胺酶，是一种在细胞中广泛表达的酶，负责将谷氨酰胺转化为谷氨酸，这一过程被称为谷氨酰胺分解。谷氨酰胺是细胞中一种重要的氨基酸，它在多种生物学过程中发挥着关键作用，包括蛋白质合成、能量代谢、氧化还原平衡和细胞信号传导。GLS的表达和活性受到多种因素的调控，包括细胞内外的信号通路、代谢状态和环境压力。GLS在多种疾病中发挥着重要作用，包括癌症、心血管疾病、神经退行性疾病和代谢性疾病。
在癌症中，GLS的表达和活性常常上调，以支持肿瘤细胞的生长和存活。例如，在胰腺导管腺癌（PDAC）中，GLS的表达与肿瘤的进展和患者的预后不良相关。研究发现，氧化应激可以激活p38 MAPK信号通路，进而导致SUCLA2的磷酸化。SUCLA2与GLS解离后，GLS的K311位点发生琥珀酰化，进而增强其活性和谷氨酰胺分解，从而产生NADPH和谷胱甘肽，以应对氧化应激，并促进肿瘤细胞的存活和生长[2]。此外，在前列腺癌中，GLS的表达也与肿瘤的放射敏感性相关。研究发现，放射抵抗性前列腺癌细胞和前列腺癌干细胞对谷氨酰胺的需求较高，GLS驱动的谷氨酰胺分解不仅用于能量产生，还用于维持氧化还原状态。因此，谷氨酰胺的耗竭或抑制GLS等关键谷氨酰胺利用调节因子的活性可以导致前列腺癌的放射敏感性[3]。
在心血管疾病中，GLS也发挥着重要作用。急性心肌梗死（AMI）是一种突发性疾病，具有发病急、进展快、预后差等特点。研究发现，与稳定型冠状动脉粥样硬化性心脏病（stable_CAD）相比，AMI患者中6个与铜死亡相关的基因（CRGs）的表达显著升高，其中包括GLS。相关性分析表明，CRGs与N6-甲基腺苷（m6A）相关基因密切相关，尤其是GLS与FMR1呈正相关，而MTF1与HNRNPA2B1呈负相关。免疫景观分析结果显示，CRGs与各种免疫细胞密切相关，尤其是GLS与CD4记忆静息T细胞呈正相关，而与单核细胞呈负相关。Kaplan-Meier分析表明，DLAT表达水平高的患者预后较好。ROC曲线下面积（AUC）表明GLS具有良好的诊断价值，在训练集和验证集中分别达到0.87和0.99。基因集富集分析（GSEA）表明GLS与免疫和缺氧相关通路相关。此外，还进行了基因本体（GO）分析、京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析、竞争性内源RNA（ceRNA）分析、转录因子（TF）和化合物预测，以揭示CRGs在AMI中的调控机制。这些研究结果表明，GLS在AMI的发生和发展中发挥着重要作用，可能成为AMI诊断和治疗的潜在靶点[1]。
在神经退行性疾病中，GLS也发挥着重要作用。研究发现，GLS在阿尔茨海默病（AD）患者的脑组织中表达上调，并且与AD的病理特征相关。GLS通过促进谷氨酰胺分解和谷氨酸的产生，导致神经元兴奋性毒性，进而导致神经元的损伤和死亡。此外，GLS还通过影响神经元的能量代谢和氧化还原平衡，参与AD的病理过程。
在代谢性疾病中，GLS也发挥着重要作用。研究发现，GLS在肥胖和糖尿病患者的肝脏和脂肪组织中表达上调，并且与胰岛素抵抗和糖代谢紊乱相关。GLS通过促进谷氨酰胺分解和谷氨酸的产生，导致肝脏和脂肪组织的炎症反应和氧化应激，进而导致胰岛素抵抗和糖代谢紊乱。
综上所述，GLS是一种在细胞中广泛表达的酶，负责将谷氨酰胺转化为谷氨酸，这一过程被称为谷氨酰胺分解。GLS在多种生物学过程中发挥着关键作用，包括蛋白质合成、能量代谢、氧化还原平衡和细胞信号传导。GLS在多种疾病中发挥着重要作用，包括癌症、心血管疾病、神经退行性疾病和代谢性疾病。GLS的表达和活性受到多种因素的调控，包括细胞内外的信号通路、代谢状态和环境压力。因此，GLS的研究有助于深入理解谷氨酰胺分解的生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Liu, Zheng, Wang, Lei, Xing, Qichang, Liu, Renzhu, Huang, Nan. 2022. Identification of GLS as a cuproptosis-related diagnosis gene in acute myocardial infarction. In Frontiers in cardiovascular medicine, 9, 1016081. doi:10.3389/fcvm.2022.1016081. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36440046/
2. Tong, Yingying, Guo, Dong, Lin, Shu-Hai, Yu, Rilei, Lu, Zhimin. 2021. SUCLA2-coupled regulation of GLS succinylation and activity counteracts oxidative stress in tumor cells. In Molecular cell, 81, 2303-2316.e8. doi:10.1016/j.molcel.2021.04.002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33991485/
3. Mukha, Anna, Kahya, Uğur, Linge, Annett, Peitzsch, Claudia, Dubrovska, Anna. 2021. GLS-driven glutamine catabolism contributes to prostate cancer radiosensitivity by regulating the redox state, stemness and ATG5-mediated autophagy. In Theranostics, 11, 7844-7868. doi:10.7150/thno.58655. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34335968/
