Pcsk4-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Pcsk4-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-04191

品系全称

C57BL/6JCya-Pcsk4em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-18551-Pcsk4-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Pcsk4-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-04191) 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
proprotein convertase subtilisin/kexin type 4
基因别称
NEC 3,NEC3,PC4,SPC5
染色体号
Chr 10 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_008793.2 | Ensembl: ENSMUST00000020340
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 9~13
敲除长度
~1731 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:97514Mice homozygous for a knock-out allele show reduced male fertility, accelerated sperm capacitation, precocious acrosome reaction, reduced binding of sperm to egg zona pellucida, impaired fertilization, and abnormalities in sperm head/acrosome formation.
PCSK4,也称为proprotein convertase subtilisin/kexin type 4或PC4,是一种重要的丝氨酸内肽酶,属于内肽酶家族。PCSK4主要在睾丸的生精细胞中表达,并且也在精子中发现。其氨基酸序列在哺乳动物中高度保守,这表明它在生物学上具有重要性。PCSK4在精子的顶体反应和卵黄囊透明带结合中发挥着关键作用。

研究表明,PCSK4的基因在小鼠中被敲除会导致严重的雄性不育。敲除PCSK4基因的小鼠的精子表现出加速的顶体反应、早熟的顶体反应、对卵黄囊透明带的结合能力降低以及受精能力受损。这些精子生理学异常可能是PCSK4缺乏雄性小鼠严重不育的原因之一[1]。

PCSK4的表达主要局限于睾丸的生精细胞,并且位于精子顶体上方的细胞膜上。它在精子的成熟和受精过程中发挥着重要作用。PCSK4的基因敲除导致精子无法受精卵子,这可能是由于精子对过早顶体反应的易感性增加以及与卵黄囊透明带结合能力的降低所致[2]。

PCSK4的成熟和激活过程是一个复杂的过程。研究表明,PCSK4在前体形式下在细胞内合成,并且需要进一步的切割和激活才能发挥其功能。然而,与PCSK4最接近的家族成员PCSK3/Furin相比,PCSK4在前体形式的激活效率较低。这可能是由于PCSK4与前体形式的结合蛋白BiP(葡萄糖调节蛋白78/免疫球蛋白重链结合蛋白)的相互作用所导致的[3]。

除了在生殖系统中的作用外,PCSK4还与多种疾病相关。例如,研究表明PCSK4的基因变异与严重的无精子症相关。通过对无精子症相关位点的全基因组关联研究,发现了PCSK4基因与其他基因的关联,提示PCSK4在无精子症的发生中发挥重要作用[6]。

此外,PCSK4还与子宫内膜癌的预后相关。研究表明,PCSK4基因的表达水平可以预测子宫内膜癌患者的预后。在子宫内膜癌患者中,PCSK4基因的表达水平与患者的总生存期相关,高表达水平的患者预后较差[4]。此外,PCSK4基因的表达水平还可以预测子宫内膜癌患者对化疗的敏感性,低表达水平的患者对化疗更敏感[5]。

综上所述,PCSK4是一种重要的丝氨酸内肽酶,主要在睾丸的生精细胞中表达,并在精子的成熟和受精过程中发挥着关键作用。PCSK4的基因敲除导致严重的雄性不育,并且与精子的顶体反应和卵黄囊透明带结合能力降低相关。此外,PCSK4还与无精子症和子宫内膜癌的预后相关。PCSK4的研究有助于深入理解其在生殖系统和疾病发生中的作用机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Gyamera-Acheampong, Charles, Tantibhedhyangkul, Julierut, Weerachatyanukul, Wattana, Tanphaichitr, Nongnuj, Mbikay, Majambu. 2005. Sperm from mice genetically deficient for the PCSK4 proteinase exhibit accelerated capacitation, precocious acrosome reaction, reduced binding to egg zona pellucida, and impaired fertilizing ability. In Biology of reproduction, 74, 666-73. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16371590/
2. Gyamera-Acheampong, Charles, Mbikay, Majambu. 2008. Proprotein convertase subtilisin/kexin type 4 in mammalian fertility: a review. In Human reproduction update, 15, 237-47. doi:10.1093/humupd/dmn060. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19109312/
3. Gyamera-Acheampong, Charles, Sirois, Francine, Denis, Nicholas J, Basak, Ajoy, Mbikay, Majambu. 2010. The precursor to the germ cell-specific PCSK4 proteinase is inefficiently activated in transfected somatic cells: evidence of interaction with the BiP chaperone. In Molecular and cellular biochemistry, 348, 43-52. doi:10.1007/s11010-010-0635-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21080038/
4. Wang, Yizi, Ren, Fang, Chen, Peng, Song, Zixuan, Ma, Xiaoxin. 2018. Identification of a six-gene signature with prognostic value for patients with endometrial carcinoma. In Cancer medicine, 7, 5632-5642. doi:10.1002/cam4.1806. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30306731/
5. Liu, Jinhui, Geng, Rui, Yang, Sheng, Cai, Lixin, Bai, Jianling. 2021. Development and Clinical Validation of Novel 8-Gene Prognostic Signature Associated With the Proportion of Regulatory T Cells by Weighted Gene Co-Expression Network Analysis in Uterine Corpus Endometrial Carcinoma. In Frontiers in immunology, 12, 788431. doi:10.3389/fimmu.2021.788431. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34970268/
6. Guzmán-Jiménez, Andrea, González-Muñoz, Sara, Cerván-Martín, Miriam, Carmona, F David, Bossini-Castillo, Lara. 2024. A comprehensive study of common and rare genetic variants in spermatogenesis-related loci identifies new risk factors for idiopathic severe spermatogenic failure. In Human reproduction open, 2024, hoae069. doi:10.1093/hropen/hoae069. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39678461/