Hoxa2-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Hoxa2-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-02931

品系全称

C57BL/6JCya-Hoxa2em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-15399-Hoxa2-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Hoxa2-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-02931) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
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
homeobox A2
基因别称
HOX1.11,Hox-1.11
染色体号
Chr 6 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_010451.2 | Ensembl: ENSMUST00000014848
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~1959 bp
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:96174Mutant homozygotes lack skeletal elements normally derived from the second branchial arch and show duplication of elements derived from the first branchial arch, such as ossification centers of the middle ear. Mutants die perinatally with cleft palate.
Hoxa2是一种重要的同源异型盒基因,属于Hox基因家族中的HoxA亚族。Hox基因家族编码同源异型盒蛋白,这些蛋白是转录因子,在动物的胚胎发育过程中发挥关键作用,调控器官形成和形态发生。Hoxa2在脊椎动物的发育中起着重要作用,特别是在神经系统的发育和骨骼的形成方面。

Hoxa2的表达受到多种因素的调控。研究表明,ATP依赖的染色质重塑酶CHD8能够影响Hoxa2基因的表达。CHD8是一种存在于MLL组蛋白修饰复合物中的酶,当基因被激活时,CHD8会重新定位到Hoxa2基因的启动子区域。CHD8的耗竭会增强Hoxa2的表达,并导致WDR5/Ash2L/RbBP5亚复合物的丢失,进而影响H3K4三甲基化水平[1]。

除了CHD8,KPC2蛋白也被发现与Hoxa2的转录活性相关。KPC2是一种适配蛋白,是KPC泛素连接酶复合物的一部分。KPC2能够将Hoxa2重新定位到细胞质中,并降低其转录活性。KPC2在发育中的小鼠胚胎中活性区域与Hoxa2的表达区域重叠,表明KPC2可能在Hoxa2的调控中发挥重要作用[2]。

在肿瘤研究中,Hoxa2的表达水平与胶质瘤患者的预后相关。研究发现,Hoxa2的表达水平与胶质瘤的临床分级、组织学类型、年龄和肿瘤复发呈正相关,与1p19缺失和异柠檬酸脱氢酶突变状态呈负相关。这些结果表明,Hoxa2可能是一个新的胶质瘤致癌基因,可以作为胶质瘤诊断和治疗的生物标志物[3]。

此外,Hoxa2的表达水平还与乳腺癌患者的预后相关。研究发现,Hoxa2在乳腺癌组织中表达下调,而低表达与乳腺癌的侵袭性和不良预后相关。Hoxa2的表达下调会促进乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭,并抑制肿瘤细胞凋亡。研究表明,Hoxa2可能通过影响脂质代谢来发挥其致癌作用[4]。

在颅面发育中,Hoxa2也发挥着重要作用。Hoxa2基因敲除小鼠表现出腭裂,而Hoxa2表达缺失的腭部细胞表现出骨形态发生蛋白信号通路的上调。Hoxa2通过抑制骨形态发生蛋白信号通路来调节腭部间充质细胞的成骨分化。这些结果表明,Hoxa2在腭部发育中起着直接的作用,并可能通过调节骨形态发生蛋白信号通路来影响成骨分化[5]。

Hoxa2还参与调控基因表达网络。研究发现,Meox1是Hoxa2的下游基因,并且是Hoxa2的直接靶标。Hoxa2通过结合Meox1启动子上的两个高度保守的结合位点来激活Meox1的表达。Meox1的表达下调会导致第二鳃弓发育异常,并且Hoxa2调控的骨骼元素出现畸形。这些结果表明,Hoxa2通过调控Meox1的表达来控制鳃弓的发育[6]。

此外,Hoxa2的表达水平与颅面异常相关。研究发现,Hoxa2在颅面神经嵴细胞中的异位表达会导致不同的颅面畸形和同源异型表型。Hoxa2在第二鳃弓的神经嵴细胞中表达,而Hoxa2的异位表达会导致第一鳃弓的结构转化为第二鳃弓的特征。这些结果表明,Hoxa2的表达水平对颅面发育具有重要影响[7]。

Hoxa2还直接参与调节小鼠的腭部发育。研究发现,Hoxa2在腭部发育过程中表达,并且在Hoxa2基因敲除小鼠中表现出腭裂。Hoxa2的表达下调会导致腭部融合率降低,并增加细胞增殖。此外,Hoxa2还抑制了其下游靶基因Msx1、Bmp4、Barx1和Ptx1的表达。这些结果表明,Hoxa2在腭部发育中起着直接的作用,并通过调控下游基因的表达来影响腭部融合[8]。

除了上述调控机制,Hoxa2的活性还受到细胞质重新定位、蛋白稳定性和翻译后修饰的调节。研究发现,Hoxa2与PPP1CB和KPC2相互作用,形成一个分子和功能上相互作用的复合物。PPP1CB和KPC2通过激活Hoxa2的核输出,并促进其去泛素化和稳定化,从而抑制Hoxa2的活性[9]。

综上所述,Hoxa2是一种重要的同源异型盒基因,在动物的胚胎发育和疾病发生中发挥重要作用。Hoxa2的表达受到多种因素的调控,包括CHD8、KPC2等。Hoxa2的表达水平与胶质瘤和乳腺癌患者的预后相关,可能作为生物标志物用于疾病诊断和治疗。此外,Hoxa2还参与颅面发育的调节,并通过影响骨形态发生蛋白信号通路来影响成骨分化。Hoxa2的活性还受到细胞质重新定位、蛋白稳定性和翻译后修饰的调节。深入研究Hoxa2的功能和调控机制有助于我们更好地理解胚胎发育和疾病发生的过程,并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略[1-9]。

参考文献:
1. Yates, Joel A, Menon, Tushar, Thompson, Brandi A, Bochar, Daniel A. 2010. Regulation of HOXA2 gene expression by the ATP-dependent chromatin remodeling enzyme CHD8. In FEBS letters, 584, 689-93. doi:10.1016/j.febslet.2010.01.022. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20085832/
2. Bridoux, Laure, Bergiers, Isabelle, Draime, Amandine, Twizere, Jean-Claude, Rezsohazy, René. 2015. KPC2 relocalizes HOXA2 to the cytoplasm and decreases its transcriptional activity. In Biochimica et biophysica acta, 1849, 1298-311. doi:10.1016/j.bbagrm.2015.08.006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26303204/
3. Liu, Zhendong, Shen, Fei, Wang, Hongbo, Liu, Liyun, Gao, Yanzheng. 2020. Abnormally high expression of HOXA2 as an independent factor for poor prognosis in glioma patients. In Cell cycle (Georgetown, Tex.), 19, 1632-1640. doi:10.1080/15384101.2020.1762038. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32436804/
4. De Palma, Fatima Domenica Elisa, Pol, Jonathan G, Carbonnier, Vincent, Maiuri, Maria Chiara, Salvatore, Francesco. 2025. Epigenetic regulation of HOXA2 expression affects tumor progression and predicts breast cancer patient survival. In Cell death and differentiation, , . doi:10.1038/s41418-024-01430-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39833374/
5. Iyyanar, Paul P R, Nazarali, Adil J. 2017. Hoxa2 Inhibits Bone Morphogenetic Protein Signaling during Osteogenic Differentiation of the Palatal Mesenchyme. In Frontiers in physiology, 8, 929. doi:10.3389/fphys.2017.00929. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29184513/
6. Kirilenko, Pavel, He, Guiyuan, Mankoo, Baljinder S, Jones, Richard, Bobola, Nicoletta. 2011. Transient activation of meox1 is an early component of the gene regulatory network downstream of hoxa2. In Molecular and cellular biology, 31, 1301-8. doi:10.1128/MCB.00705-10. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21245383/
7. Kitazawa, Taro, Minoux, Maryline, Ducret, Sebastien, Rijli, Filippo M. 2022. Different Ectopic Hoxa2 Expression Levels in Mouse Cranial Neural Crest Cells Result in Distinct Craniofacial Anomalies and Homeotic Phenotypes. In Journal of developmental biology, 10, . doi:10.3390/jdb10010009. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35225962/
8. Smith, Tara M, Wang, Xia, Zhang, Wei, Kulyk, William, Nazarali, Adil J. . Hoxa2 plays a direct role in murine palate development. In Developmental dynamics : an official publication of the American Association of Anatomists, 238, 2364-73. doi:10.1002/dvdy.22040. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19653318/
9. Deneyer, Noémie, Bridoux, Laure, Bombled, Céline, Twizere, Jean-Claude, Rezsohazy, René. 2019. HOXA2 activity regulation by cytoplasmic relocation, protein stabilization and post-translational modification. In Biochimica et biophysica acta. Gene regulatory mechanisms, 1862, 194404. doi:10.1016/j.bbagrm.2019.07.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31323436/