Hsf1-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Hsf1-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-02987

品系全称

C57BL/6JCya-Hsf1em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-15499-Hsf1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Hsf1-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-02987) 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
heat shock factor 1
基因别称
HSTF,HSTF 1,Hsf1alpha,Hsf1beta
染色体号
Chr 15 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001331153 | Ensembl: ENSMUST00000228371
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2~9
敲除长度
~3.2 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:96238Inactivation of this gene results in female infertility. Additional abnormalities observed in one line of targeted mice include placental defects, growth retardation, loss of the classical heat shock response, and impaired immune response.
基因Hsf1,即热休克转录因子1(Heat shock transcription factor 1),是一种在生物医学领域具有重要意义的转录因子。它通过激活或抑制基因转录来协调细胞对蛋白质错误折叠、肿瘤细胞增殖和其他环境压力的应激反应,从而在细胞应激保护中发挥核心作用。Hsf1的调控机制非常复杂,包括分子内抑制性相互作用、翻译后修饰和蛋白质-蛋白质相互作用等。在急性或慢性应激条件下,Hsf1的蛋白质相互作用伙伴及其相互作用强度会发生显著变化,这些变化对于细胞应激反应至关重要。

一项定量蛋白质组学研究揭示了Hsf1在正常生长和应激条件下的蛋白质相互作用图谱。该研究发现,Hsf1与多种蛋白质相互作用,包括参与DNA修复、mRNA加工和RNA聚合酶II调控的蛋白质。其中一个名为CTCF的Hsf1相互作用伙伴在应激诱导下与Hsf1相互作用,并在Hsf1介导的基因抑制中发挥作用。这些研究结果扩展了我们对Hsf1介导的基因抑制机制的理解,并为Hsf1的调控提供了关键见解[1]。

Hsf1还被认为是IL-10基因表达的转录激活因子。研究发现,热休克处理和Hsf1过表达能够增强IL-10 mRNA的诱导。计算机分析显示,小鼠IL-10启动子区域存在三个潜在的热休克元件(HSEs),其中只有-387/-360探针与Hsf1形成复合物。此外,Hsf1过表达能够激活小鼠IL-10基因启动子,而HSE突变则抑制了这种转录激活。这些发现表明,Hsf1是抗炎介质IL-10基因的转录激活因子[2]。

Hsf1的基因敲除研究表明,Hsf1对于细胞应激反应至关重要。在Hsf1基因敲除的细胞中,HSP70和HSP90等热休克蛋白的表达水平显著降低,细胞对热应激的耐受性也明显减弱。此外,Hsf1基因敲除还导致细胞增殖和凋亡相关基因的表达发生变化,进一步证实了Hsf1在细胞应激反应中的重要作用[3]。

Hsf1和Sp1是FUT4基因表达的重要调节因子。FUT4是一种催化LeY型二糖合成的重要酶,与细胞增殖和凋亡密切相关。研究发现,Hsf1和Sp1能够与FUT4启动子结合并激活其转录。此外,Hsf1和Sp1的表达还受到ERK1/2 MAPK和PI3K/Akt信号通路的调节,这些信号通路通过Hsf1和Sp1影响FUT4的表达,进而调控细胞增殖。这些结果表明,FUT4是Hsf1和Sp1的靶基因,对于乳腺癌上皮细胞的细胞周期进展至关重要[4]。

Hsf1和HSP70基因的过表达研究表明,Hsf1和HSP70的表达水平之间存在相互调节的关系。过表达HSP70基因会导致Hsf1基因表达的降低,而Hsf1基因的过表达并不会导致HSP70表达的增加。此外,热应激处理能够激活Hsf1基因的转录,并增加HSP70的表达水平。这些研究结果为进一步研究Hsf1和HSP70在细胞应激反应中的作用提供了重要依据[5]。

Hsf1还可以被其他转录因子如DNp73α激活。DNp73α是一种TAD截断形式的p73,能够特异性地激活Hsf1响应基因的表达。研究发现,DNp73α能够激活Hsp70等Hsf1响应基因的表达,并增加Hsf1的活性形式。这些结果表明,DNp73α可以通过诱导活性Hsf1的表达来激活Hsf1响应基因的表达[6]。

Hsf1在癌症发生和发展中也发挥重要作用。研究发现,HSF1癌症特征基因在人类染色体8q上高度富集,并且与HSF1的癌症程序强度相关。这些HSF1癌症特征基因在癌症发生和发展中发挥重要作用,并与Hsf1介导的应激反应和mRNA 3'加工等细胞过程存在交叉对话。这些研究结果揭示了HSF1在癌症发生和发展中的重要作用,并为进一步研究HSF1癌症特征基因的功能和机制提供了重要线索[7]。

Hsf1还可以通过非转录机制保护神经元免受死亡。研究发现,HSF-AB,一种不能与HSP基因启动子结合或刺激HSP表达的Hsf1突变体,能够像野生型Hsf1一样有效地保护神经元。通过RNA-Seq技术分析,研究发现HSF-AB对神经元基因表达的影响远小于野生型Hsf1,这表明HSF-AB可能通过非转录机制发挥神经保护作用[8]。

此外,Hsf1在子宫内膜异位症中也发挥重要作用。研究发现,子宫内膜异位症患者血清中Hsf1水平显著升高,并且与疾病严重程度相关。Hsf1下游靶基因如PTGES3、HSP90AA1和HSPB1在子宫内膜异位症中也表现出显著差异表达,这表明Hsf1可能参与子宫内膜异位症的调控机制[9]。

Hsf1还与细胞外基质(ECM)基因的调节密切相关。研究发现,Hsf1能够响应应激并调节Fibronectin等ECM基因的表达。 geldanamycin处理能够诱导Fibronectin mRNA的表达,并且Hsf1与Fibronectin启动子上的热休克元件(HSEs)结合。这些结果表明,Hsf1可能通过调节ECM基因的表达来影响细胞应激反应[10]。

综上所述,Hsf1是一种在细胞应激反应、基因表达调控、癌症发生和发展以及神经系统疾病中发挥重要作用的转录因子。Hsf1通过激活或抑制基因转录,与多种蛋白质相互作用,并受到多种信号通路的调节,从而在细胞应激反应中发挥核心作用。此外,Hsf1还与多种疾病的发生和发展密切相关,包括癌症、神经系统疾病和子宫内膜异位症等。深入研究Hsf1的功能和调控机制,有助于我们更好地理解细胞应激反应和疾病发生机制,并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Burchfiel, Eileen T, Vihervaara, Anniina, Guertin, Michael J, Gomez-Pastor, Rocio, Thiele, Dennis J. 2020. Comparative interactomes of HSF1 in stress and disease reveal a role for CTCF in HSF1-mediated gene regulation. In The Journal of biological chemistry, 296, 100097. doi:10.1074/jbc.RA120.015452. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33208463/
2. Zhang, Huali, Zhang, Lingli, Yu, Fengxiu, Liu, Meidong, Xiao, Xianzhong. . HSF1 is a transcriptional activator of IL-10 gene expression in RAW264.7 macrophages. In Inflammation, 35, 1558-66. doi:10.1007/s10753-012-9471-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22549481/
3. Christians, Elisabeth. . Hsf1 knock-out. In The Journal of biological chemistry, 286, le26. doi:10.1074/jbc.L111.221796. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22121189/
4. Yang, Xuesong, Wang, Jiao, Liu, Shuiai, Yan, Qiu. . HSF1 and Sp1 regulate FUT4 gene expression and cell proliferation in breast cancer cells. In Journal of cellular biochemistry, 115, 168-78. doi:10.1002/jcb.24645. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23959823/
5. Ding, X Z, Tsokos, G C, Smallridge, R C, Kiang, J G. . Heat shock gene-expression in HSP-70 and HSF1 gene-transfected human epidermoid A-431 cells. In Molecular and cellular biochemistry, 167, 145-52. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9059991/
6. Tanaka, Yasuharu, Kameoka, Masanori, Itaya, Asako, Ota, Katsuya, Yoshihara, Koichiro. . Regulation of HSF1-responsive gene expression by N-terminal truncated form of p73alpha. In Biochemical and biophysical research communications, 317, 865-72. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15081420/
7. Zhang, Christopher Q, Williams, Heinric, Prince, Thomas L, Ho, Eric S. 2017. Overexpressed HSF1 cancer signature genes cluster in human chromosome 8q. In Human genomics, 11, 35. doi:10.1186/s40246-017-0131-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29268782/
8. Qu, Zhe, Titus, Anto Sam Crosslee Louis Sam, Xuan, Zhenyu, D'Mello, Santosh R. 2018. Neuroprotection by Heat Shock Factor-1 (HSF1) and Trimerization-Deficient Mutant Identifies Novel Alterations in Gene Expression. In Scientific reports, 8, 17255. doi:10.1038/s41598-018-35610-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30467350/
9. Pan, Hui-Ying, Wan, Jing. 2023. Serum HSF1 is upregulated in endometriosis patients and serves as a potential diagnostic biomarker. In The Kaohsiung journal of medical sciences, 39, 1045-1051. doi:10.1002/kjm2.12723. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37409787/
10. Dhanani, Karim Colin Hassan, Samson, William John, Edkins, Adrienne Lesley. 2017. Fibronectin is a stress responsive gene regulated by HSF1 in response to geldanamycin. In Scientific reports, 7, 17617. doi:10.1038/s41598-017-18061-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29247221/