Mdh1-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Mdh1-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-03770

品系全称

C57BL/6JCya-Mdh1em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-17449-Mdh1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Mdh1-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-03770) 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
malate dehydrogenase 1, NAD (soluble)
基因别称
B230377B03Rik,KAR,MDH-s,MDHA,Mor-2,Mor2
染色体号
Chr 11 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_008618 | Ensembl: ENSMUST00000239073
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2~3
敲除长度
~1.5 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:97051An ENU-induced mutation results in prenatal lethality in homozygotes and decreased enzyme activity in heterozygotes.
MDH1是一种重要的代谢酶,属于乳酸脱氢酶家族。它主要存在于细胞质中,催化苹果酸转化为草酰乙酸,同时将NAD+还原为NADH。这一反应是三羧酸循环(TCA循环)中的一个关键步骤,对于细胞能量代谢至关重要。此外,MDH1还在其他代谢途径中发挥作用,如谷氨酸代谢和脂质代谢。

MDH1在多种疾病中发挥重要作用。研究表明,MDH1在急性肺损伤(ALI)中发挥保护作用。通过增加葡萄糖摄取,MDH1和MDH2促进肺泡上皮II型细胞(AT2细胞)的活力,从而维持细胞的能量代谢。这表明,MDH1/MDH2介导的AT2细胞糖酵解可能是ALI患者治疗的新策略[1]。

MDH1还与神经退行性疾病有关。在神经退行性疾病如肌萎缩侧索硬化症(ALS)、帕金森病(PD)和阿尔茨海默病(AD)中,MDH1的表达水平发生变化。研究发现,MDH1参与了PI3K-Akt信号通路,这是神经退行性疾病中最受影响的通路之一。此外,MDH1还与其他基因相互作用,形成基因网络,共同调控神经退行性疾病的病理机制[2]。

在胰腺癌中,MDH1的表达水平升高,并参与了癌细胞的代谢重编程。研究发现,MDH1的精氨酸248位点的甲基化可以抑制其活性,从而抑制谷氨酸代谢和线粒体呼吸。这导致癌细胞对氧化应激的敏感性增加,抑制了细胞的增殖。因此,MDH1的甲基化可能是胰腺癌治疗的新靶点[3]。

MDH1还与视网膜色素变性(RP)有关。研究发现,MDH1基因位于RP28连锁的RP区域内,编码细胞质中的苹果酸脱氢酶。然而,通过超高通量测序分析,MDH1基因的突变与RP28连锁的RP无关。这表明,MDH1基因不是RP28连锁的RP的候选基因[4]。

MDH1在植物中也发挥着重要作用。在苹果中,MDH1是一种与BELL1(BEL1)家族相关的同源框基因。MDH1在苹果的花、展开的叶和果实中表达,并在花中的胚珠中积累。研究表明,MDH1可能参与了植物生殖的调控[5]。

MDH1还与胰腺导管腺癌(PDAC)中的自噬过程有关。研究发现,MDH1和MPP7(MAGUK p55亚家族成员7)共同调控PDAC细胞中的自噬过程。MPP7通过激活YAP1促进自噬,而MDH1则通过维持自噬起始因子ULK1的水平来维持自噬过程。这表明,MDH1和MPP7可能是PDAC治疗的新靶点[6]。

在豆类植物中,MDH1基因位于一个不稳定的染色体区域,与k2和y20基因紧密连锁。研究发现,MDH1-n基因的突变导致了豆类植物的染色体不稳定性。这表明,MDH1基因的突变可能导致植物生长和发育的异常[7]。

MDH1在人类中的遗传学研究相对较少。研究发现,人类有三种MDH基因,分别是MDH1、MDH2和MDH1B。MDH1和MDH2广泛表达,而MDH1B仅在少数组织中表达。MDH1和MDH2的突变与多种疾病有关,包括癌症和神经发育障碍。然而,MDH1和MDH2的突变与糖尿病、神经发育障碍和癌症的关联性尚未完全阐明[8]。

此外,MDH1在COVID-19感染中也发挥作用。研究发现,MDH1在COVID-19感染肺组织中的表达水平升高,并参与了宿主对病毒感染的免疫应答。这表明,MDH1可能是COVID-19治疗的新靶点[9]。

在猪中,MDH1、MDH2和ME1基因在脂肪组织中的表达水平存在差异。研究发现,MDH1、MDH2和ME1基因的mRNA丰度在脂肪型猪中高于瘦肉型猪。此外,MDH1、MDH2和ME1基因的mRNA丰度与脂肪细胞的体积呈正相关。这表明,MDH1、MDH2和ME1可能是猪脂肪沉积的候选基因[10]。

综上所述,MDH1是一种重要的代谢酶,在细胞能量代谢、疾病发生和植物生长发育中发挥重要作用。MDH1在多种疾病中的表达水平发生变化,并与其他基因相互作用,共同调控疾病的病理机制。MDH1的研究有助于深入理解代谢酶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. Hu, Mu, Yang, JieLai, Xu, Yang, Liu, Jiao. 2022. MDH1 and MDH2 Promote Cell Viability of Primary AT2 Cells by Increasing Glucose Uptake. In Computational and mathematical methods in medicine, 2022, 2023500. doi:10.1155/2022/2023500. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36158123/
2. Recabarren, Daniela, Alarcón, Marcelo. 2017. Gene networks in neurodegenerative disorders. In Life sciences, 183, 83-97. doi:10.1016/j.lfs.2017.06.009. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28623007/
3. Wang, Yi-Ping, Zhou, Wei, Wang, Jian, Cheng, Jin-Ke, Lei, Qun-Ying. 2016. Arginine Methylation of MDH1 by CARM1 Inhibits Glutamine Metabolism and Suppresses Pancreatic Cancer. In Molecular cell, 64, 673-687. doi:10.1016/j.molcel.2016.09.028. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27840030/
4. Rio Frio, Thomas, Panek, Sylwia, Iseli, Christian, Gal, Andreas, Rivolta, Carlo. 2009. Ultra high throughput sequencing excludes MDH1 as candidate gene for RP28-linked retinitis pigmentosa. In Molecular vision, 15, 2627-33. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20011630/
5. Dong, Y H, Yao, J L, Atkinson, R G, Morris, B A, Gardner, R C. . MDH1: an apple homeobox gene belonging to the BEL1 family. In Plant molecular biology, 42, 623-33. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10809008/
6. New, Maria, Van Acker, Tim, Sakamaki, Jun-Ichi, Howell, Michael, Tooze, Sharon A. 2019. MDH1 and MPP7 Regulate Autophagy in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma. In Cancer research, 79, 1884-1898. doi:10.1158/0008-5472.CAN-18-2553. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30765601/
7. Xu, Min, Palmer, Reid G. 2005. Molecular mapping of k2 Mdh1-n y20, an unstable chromosomal region in soybean [Glycine max (L.) Merr.]. In TAG. Theoretical and applied genetics. Theoretische und angewandte Genetik, 111, 1457-65. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16088398/
8. Haberman, Adam, Peterson, Celeste N. . Genetics of MDH in humans. In Essays in biochemistry, 68, 107-119. doi:10.1042/EBC20230078. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39037390/
9. Aishwarya, S, Gunasekaran, K, Margret, A Anita. 2020. Computational gene expression profiling in the exploration of biomarkers, non-coding functional RNAs and drug perturbagens for COVID-19. In Journal of biomolecular structure & dynamics, 40, 3681-3696. doi:10.1080/07391102.2020.1850360. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33228475/
10. Zhou, S L, Li, M Z, Li, Q H, Guan, J Q, Li, X W. 2012. Differential expression analysis of porcine MDH1, MDH2 and ME1 genes in adipose tissues. In Genetics and molecular research : GMR, 11, 1254-9. doi:10.4238/2012.May.9.4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22614353/