Padi3-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Padi3-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-04224

品系全称

C57BL/6JCya-Padi3em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-18601-Padi3-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Padi3-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-04224) 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
peptidyl arginine deiminase, type III
基因别称
Pad3,Pdi3,mKIAA4171
染色体号
Chr 4 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_011060.4 | Ensembl: ENSMUST00000026377
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 11
敲除长度
~652 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:1338891Mice homozygous for a knock-out allele exhibit alterations in coat/ hair and vibrissa morphology.
PADI3,也称为肽基精氨酸脱亚胺酶3,是一种编码蛋白质精氨酸脱亚胺酶的基因。该基因在哺乳动物中发挥着重要的作用,特别是在皮肤和毛囊的角质形成细胞中。PADI3基因编码的酶能够催化蛋白质中精氨酸残基转化为瓜氨酸残基,这种蛋白质的翻译后修饰过程被称为瓜氨酸化或脱亚胺化[2]。

在人类中,PADI3基因的表达主要局限于几种细胞类型,包括表皮颗粒层的角质形成细胞和毛囊的内根鞘。在这些细胞中,PADI3酶参与了中间丝结合蛋白如丝聚蛋白和毛透明蛋白的终末处理。PADI3的转录调控机制涉及到核因子Y(NF-Y)和特异性蛋白1/3(Sp1/Sp3)的结合,这些转录因子与PADI3启动子区域的结合对于其表达至关重要[1]。

PADI3基因在皮肤屏障功能和毛发生成中发挥着关键作用。PADI3和另一种脱亚胺酶PADI1共同参与了角质形成细胞的分化,特别是表皮屏障功能。角蛋白、丝聚蛋白和丝聚蛋白相关蛋白是表皮中最丰富的脱亚胺化蛋白。PADI3基因的突变可能导致脱亚胺化蛋白的减少和PADI1表达的降低,这可能与银屑病和特应性皮炎等慢性皮肤炎症性疾病的发病机制有关[2]。

在毛发生成方面,毛透明蛋白/PADI3/转谷氨酰胺酶3途径对于毛干的形成至关重要。PADI3基因的突变可能导致相应的同种型活性降低或异常定位,这是导致罕见的毛发疾病——不可梳发综合征(UHS)的原因,并与中心性离心性瘢痕性脱发(CCCA)相关,后者是一种主要影响非洲裔女性的常见脱发[2][4]。

除了在皮肤和毛囊中的作用外,PADI3还与癌症的发生发展有关。在结肠癌中,PADI3的表达水平较低,但在邻近的结肠癌组织中表达较高。研究表明,PADI3过表达可以抑制细胞增殖、集落形成和G1期细胞周期阻滞。PADI3通过下调Sirtuin2(Sirt2)和Snail的表达、降低AKT磷酸化和增加p21的表达来抑制结肠癌的发生发展。PADI3的C结构域是其抗肿瘤活性的关键区域[5][6]。

此外,PADI3还与细胞迁移和上皮-间质转化(EMT)有关。PADI3可以抑制CKS1的表达,从而抑制结肠癌细胞迁移和伤口愈合速度。CKS1通过增加Snail和N-钙粘蛋白的表达并抑制E-钙粘蛋白的表达来促进EMT,而PADI3通过促进CKS1的降解来阻断EMT过程[5]。

PADI3还与糖酵解和肿瘤细胞增殖有关。研究表明,PADI3和PADI1可以调节糖酵解酶丙酮酸激酶M2(PKM2)的瓜氨酸化,从而影响糖酵解和肿瘤细胞增殖。PADI3和PADI1的表达水平与PKM2的瓜氨酸化水平呈正相关,而PKM2的瓜氨酸化可以降低其对抑制剂的敏感性并促进其激活[3]。

综上所述,PADI3基因在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括皮肤屏障功能、毛发生成、癌症发生发展和糖酵解。PADI3基因的突变或表达异常可能导致多种疾病,包括不可梳发综合征、中心性离心性瘢痕性脱发和结肠癌等。因此,深入研究PADI3的功能和调控机制对于理解相关疾病的发病机制和开发新的治疗方法具有重要意义。

参考文献:
1. Dong, Sijun, Kanno, Takuya, Yamaki, Ayako, Simon, Michel, Takahara, Hidenari. . NF-Y and Sp1/Sp3 are involved in the transcriptional regulation of the peptidylarginine deiminase type III gene (PADI3) in human keratinocytes. In The Biochemical journal, 397, 449-59. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16671893/
2. Méchin, Marie-Claire, Simon, Michel. 2023. Deimination in epidermal barrier and hair formation. In Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 378, 20220245. doi:10.1098/rstb.2022.0245. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37778378/
3. Coassolo, Sébastien, Davidson, Guillaume, Negroni, Luc, Romier, Christophe, Davidson, Irwin. 2021. Citrullination of pyruvate kinase M2 by PADI1 and PADI3 regulates glycolysis and cancer cell proliferation. In Nature communications, 12, 1718. doi:10.1038/s41467-021-21960-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33741961/
4. Malki, Liron, Sarig, Ofer, Romano, Maria-Teresa, Betz, Regina C, Sprecher, Eli. 2019. Variant PADI3 in Central Centrifugal Cicatricial Alopecia. In The New England journal of medicine, 380, 833-841. doi:10.1056/NEJMoa1816614. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30763140/
5. Chai, Zhengbin, Zhu, Changhui, Wang, Xiwei, Xie, Qi, Liu, Chunyan. 2024. PADI3 inhibits epithelial-mesenchymal transition by targeting CKS1-induced signal transduction in colon cancer. In Journal of cancer research and therapeutics, 20, 1323-1333. doi:10.4103/jcrt.jcrt_558_24. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39206995/
6. Chang, Xiaotian, Chai, Zhengbin, Zou, Jiaorui, Wu, Hui, Liu, Chunyan. . PADI3 induces cell cycle arrest via the Sirt2/AKT/p21 pathway and acts as a tumor suppressor gene in colon cancer. In Cancer biology & medicine, 16, 729-742. doi:10.20892/j.issn.2095-3941.2019.0065. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31908891/