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C57BL/6JCya-Smad1em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称:
Smad1-flox
产品编号:
S-CKO-03594
品系背景:
C57BL/6JCya
小鼠资源库
* 使用本品系发表的文献需注明:Smad1-flox mice (Strain S-CKO-03594) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Smad1em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-17125-Smad1-B6J-VA
产品编号
S-CKO-03594
基因名
Smad1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Mad1;Mlp1;Madh1;Madr1;dwf-A;mMad1;MusMLP
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:109452 Homozygotes for targeted null mutations exhibit impaired allantois formation resulting in the lack of a placenta, and die around embryonic day 9-10.
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
在研小鼠
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Smad1位于小鼠的8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Smad1基因条件性敲除小鼠,性成熟后取精子冻存。
Smad1-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。Smad1基因位于小鼠8号染色体上,由7个外显子组成,其中ATG起始密码子在2号外显子,TAA终止密码子在7号外显子。条件性敲除区域(cKO区域)位于2号外显子,包含400个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Smad1基因功能的丧失。Smad1-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在胚胎发育第9-10天会出现胎盘中绒毛形成受损,导致死亡。此外,敲除2号外显子会导致基因移码突变,覆盖了28.67%的编码区域。5'-loxP位点插入的内含子1大小为26888bp,3'-loxP位点插入的内含子2大小为15314bp。有效的cKO区域大小约为1.1kb。Smad1-flox小鼠模型可用于研究Smad1基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
Smad1,全称为“Mothers against decapentaplegic protein 1”(Mothers against decapentaplegic蛋白1),是Smad蛋白家族中的一员,主要作为骨形态发生蛋白(BMPs)信号通路的下游分子,在细胞内信号转导中发挥关键作用。Smad1在BMP信号通路中扮演着重要的角色,该通路是转化生长因子β(TGFβ)超家族成员之一,参与多种生物学过程,包括细胞增殖、分化、凋亡、免疫反应以及胚胎发育等。
在胚胎发育过程中,BMP信号通路对于心脏、神经和软骨的发育至关重要。Smad1、5和8是BMP受体下游的信号分子,负责将信号从细胞膜传递到细胞核,进而调控基因表达。例如,研究发现,在早期小鼠胚胎的背主动脉中,Smad1/5信号通路在血液流动开始之前就驱动了动脉基因的表达,这对于血管的形成和成熟至关重要[5]。此外,Smad1还参与了先天性心脏疾病(CHD)的发生,例如,研究发现一个SMAD1基因的杂合子变异与一个家族的CHD发生有关,该变异导致SMAD1蛋白无法正常激活TBX20和NKX2.5等基因的表达,从而影响心脏的正常发育[4]。
Smad1不仅参与胚胎发育,还在多种疾病的发生发展中发挥作用。例如,在结直肠癌中,研究发现SMAD1基因的变异与结直肠癌风险增加相关[1]。此外,Smad1还通过激活Snail和Ajuba的表达来促进结直肠癌细胞迁移[7]。在糖尿病肾病(DN)中,研究发现SMAD1基因的表达在DN患者的外周血和尿液中升高,这可能成为DN早期诊断的生物标志物[2]。在糖尿病血管并发症中,晚期糖基化终产物(AGEs)通过Smad1途径抑制清道夫受体B类I型(SR-BI)的表达,导致内皮细胞功能障碍[6]。
此外,Smad1在免疫系统中也发挥重要作用。例如,研究发现,从克氏原螯虾中分离的Smad1基因在受到细菌和病毒感染时表达上调,表明Smad1可能参与无脊椎动物的先天免疫反应[3]。
综上所述,Smad1作为一种重要的信号转导分子,在胚胎发育、细胞功能和疾病发生发展中发挥着关键作用。Smad1的研究不仅有助于深入理解BMP信号通路的生物学功能,还为相关疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。
参考文献:
1. Karmokar, Priyanka Florina, Shabnaz, Samia, Aziz, Md Abdul, Mosaddek, Abu Syed Md, Islam, Mohammad Safiqul. . Variants of SMAD1 gene increase the risk of colorectal cancer in the Bangladeshi population. In Tumour biology : the journal of the International Society for Oncodevelopmental Biology and Medicine, 42, 1010428320958955. doi:10.1177/1010428320958955. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32921281/
2. Veiga, Glaucia, Alves, Beatriz, Perez, Matheus, Murad, Neif, Fonseca, Fernando. 2020. NGAL and SMAD1 gene expression in the early detection of diabetic nephropathy by liquid biopsy. In Journal of clinical pathology, 73, 713-721. doi:10.1136/jclinpath-2020-206494. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32184218/
3. Zhang, Yan-Mei, Xu, Wen-Bin, Li, Bang-Ze, Dong, Wei-Ren, Shu, Miao-An. 2022. Identification and functional analysis of drosophila mothers against decapentaplegic protein gene 1 (Smad1) from the red swamp crayfish Procambarus clarkii: The first evidence of Smad1 involved in immunity in invertebrates. In Fish & shellfish immunology, 127, 13-22. doi:10.1016/j.fsi.2022.06.002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35667540/
4. Wang, Zhi, Qiao, Xiao-Hui, Xu, Ying-Jia, Qiu, Hai-Yan, Yang, Yi-Qing. 2022. SMAD1 Loss-of-Function Variant Responsible for Congenital Heart Disease. In BioMed research international, 2022, 9916325. doi:10.1155/2022/9916325. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35281600/
5. Daems, Margo, Ponomarev, Ljuba C, Simoes-Faria, Rita, Zwijsen, An, Jones, Elizabeth A V. . Smad1/5 is acetylated in the dorsal aortae of the mouse embryo before the onset of blood flow, driving early arterial gene expression. In Cardiovascular research, 120, 2078-2091. doi:10.1093/cvr/cvae201. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39253943/
6. Nagata, Hiromi, Lyu, Jingya, Imachi, Hitomi, Ogawa, Yoshihiro, Murao, Koji. . AGEs inhibit scavenger receptor class B type I gene expression via Smad1 in HUVECs. In Journal of molecular endocrinology, 66, 223-231. doi:10.1530/JME-20-0177. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33638940/
7. Yang, Daming, Hou, Tieying, Li, Lei, Peng, Haixia, Jia, Hao. 2017. Smad1 promotes colorectal cancer cell migration through Ajuba transactivation. In Oncotarget, 8, 110415-110425. doi:10.18632/oncotarget.22780. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29299158/