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C57BL/6JCya-Rbl2em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称:
Rbl2-flox
产品编号:
S-CKO-04743
品系背景:
C57BL/6JCya
小鼠资源库
* 使用本品系发表的文献需注明:Rbl2-flox mice (Strain S-CKO-04743) 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-Rbl2em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-19651-Rbl2-B6J-VA
产品编号
S-CKO-04743
基因名
Rbl2
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Rb2;PRB2;p130;RBR-2
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:105085 Nullizygous mice generally show no overt phenotype. Homozygotes for a null allele show strain-dependent embryonic lethality and growth arrest associated with altered apoptosis and cell proliferation, impaired neurogenesis and myogenesis, failed embryo turning and heart looping, and thin myocardium.
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
Rbl2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Rbl2基因条件性敲除小鼠,性成熟后取精子冻存。
Rbl2-flox小鼠是由赛业生物(Cyagen)采用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。Rbl2基因位于小鼠8号染色体上,由22个外显子组成,其中ATG起始密码子在1号外显子,TGA终止密码子在22号外显子。条件性敲除区域(cKO区域)位于第12号到14号外显子,包含约2770个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Rbl2基因功能的丧失。Rbl2-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。此外,对于携带敲除等位基因的小鼠,纯合子小鼠通常表现出胚胎致死的表型,并伴随细胞凋亡和细胞增殖的改变、神经发生和肌发生的损伤、胚胎转体和心脏环的失败以及心肌变薄。该模型可用于研究Rbl2基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
RBL2,也称为p130,是一种重要的细胞周期调控因子,属于视网膜母细胞瘤(RB)家族蛋白。该家族蛋白通过抑制E2F转录因子活性,在细胞周期调控、细胞分化、发育和肿瘤抑制等方面发挥重要作用。RBL2在多种生物学过程中扮演关键角色,包括细胞周期调控、基因表达调控、DNA损伤修复和细胞凋亡等。
研究表明,RBL2在心脏对蒽环类药物化疗的敏感性方面发挥重要作用。蒽环类药物化疗可导致部分癌症患者出现心力衰竭。研究发现,RBL2缺失的小鼠心脏基础CDK2活性增加,对DOX诱导的心脏毒性更敏感,表现为心脏功能快速恶化、心脏质量丢失。RBL2缺失加剧了DOX诱导的线粒体损伤和心肌细胞凋亡。机制上,RBL2缺失增强了CDK2依赖性FOXO1的激活,导致促凋亡蛋白Bim上调。CDK2抑制使RBL2耗竭的心肌细胞对DOX的敏感性降低。在野生型心肌细胞中,DOX暴露以FOXO1依赖性方式诱导RBL2表达。重要的是,人类RBL2基因的rs17800727 G等位基因与儿童癌症幸存者的蒽环类药物心脏毒性降低相关[1]。
RBL2在癌症干细胞(CSCs)的形成和G0期进入/退出方面也发挥重要作用。研究发现,pRb/RBL2-E2F1/4-GCN5轴通过旁分泌机制调节CSCs的形成和G0期进入/退出。E2F1和E2F4诱导WNT配体表达(如WNT7A、WNT7B、WNT10A、WNT4),而pRb/RBL2减少WNT配体表达,从而调节CSCs的自我更新、化疗耐药性和侵袭性。GCN5作为CSCs的表观遗传调节因子,在WNT启动子和增强子上沉积H3K9ac。这些发现表明,E2F-GCN5-RB轴在多种癌症中控制旁分泌信号通路,这可能成为消除CSCs的治疗靶点[2]。
RBL2在伯基特淋巴瘤(BL)中也发挥重要作用。研究发现,RBL2/p130基因在BL细胞系和原发肿瘤中发生突变。在BL细胞系中重新引入功能性RBL2/p130,细胞生长得到控制。基因表达分析显示,RBL2/p130转染细胞中多个基因的表达发生改变,包括CGRRF1、RGS1、BTG1、TIA1和PCDHA2。在BL原发肿瘤中,这些基因的表达与BL细胞系中的表达相似。这些数据表明,RBL2/p130可能通过调节细胞生长和存活相关的基因表达,在BL的发生发展中发挥重要作用[3]。
RBL2突变与严重的神经发育障碍相关。研究发现,携带RBL2双等位基因预测性功能丧失(pLOF)变异的患者表现出广泛的神经和发育异常,包括全球发育迟缓、智力障碍、产后小头畸形、婴儿低肌张力、攻击性行为、刻板运动、癫痫和非特异性畸形特征。神经影像学特征包括大脑萎缩、白质体积丢失、胼胝体发育不全和小脑萎缩。在果蝇中,Drosophila Rbf功能丧失突变复现了携带RBL2变异的患者的一些特征,包括发育迟缓、头部和大脑形态改变、运动缺陷和睡眠紊乱。这些发现为理解RBL2相关的神经发育障碍的基因型-表型相关性提供了临床和实验基础,并表明通过基因治疗恢复RBL2表达可能有助于缓解RBL2 pLOF患者的部分症状[4][5]。
RBL2的乙酰化位点突变与乳腺癌风险增加相关。研究发现,K1083位点的突变损害了Rbl2的乙酰化潜能,可能导致Rbl2的功能失活。这些患者还表现出较差的生存结果,突出了该残基的预后意义。K1083乙酰化对于G1/S转换至关重要。此外,K1083位点的突变损害了与Cyc-D1/CDK4的结合,暴露了邻近的S1080、P1081、S1082和R1084残基,从而增强了加速磷酸化的可能性。这些发现突出了Rbl2基因口袋结构域中突变在乳腺癌中的重要性,并加强了K1083乙酰化是其磷酸化先决条件的假设[6]。
RBL2/p130的表达在乳腺癌中受到表观遗传调控。研究发现,与正常组织相比,肿瘤组织中Rbl2/p130的表达显著降低。Rbl2/p130的表达与年龄和疾病阶段相关,这表明其在肿瘤进展中的作用。在几乎所有疾病样本中都观察到异常的启动子甲基化,这与对照组样本存在显著差异。在Rbl2/p130启动子周围,包括TSS在内,观察到在-1、+3、+15和+75位点的过度甲基化。统计分析表明,Rbl2/p130的表达与肿瘤组织中的启动子甲基化呈负相关。这些结果反映了乳腺癌中Rbl2/p130表达的表观遗传调控,突出了Rbl2/p130启动子甲基化在乳腺癌发病机制中的重要性[7]。
RBL2/DREAM介导的Aurora激酶A/B通路抑制决定着p53野生型非小细胞肺癌(NSCLC)的治疗响应和预后。研究发现,RBL2和AURKA/B通路基因的表达与p53野生型NSCLC患者的预后改善相关。敲低p53、RBL2或DREAM成分LIN37增加了AURKA/B通路基因的表达,并降低了NSCLC细胞对紫杉醇和辐射的毒性。相反,AURKA/B的药理学抑制或AURKA/B通路成分的敲低增加了NSCLC细胞对紫杉醇和IR的敏感性。这些结果表明,p53-RBL2-DREAM介导的AURKA/B通路抑制有助于肿瘤抑制、改善肿瘤治疗响应和p53野生型NSCLC患者的预后[8]。
PARP1介导的EP300募集到RBL2依赖性基因的启动子上。研究发现,RBL2沉默后,PARP1被募集到一组RBL2依赖性基因的启动子上,包括MAP2K6和MAPK3。RBL2沉默还恢复了PARP1转录。富集PARP1的基因启动子表现为组蛋白乙酰化增加,HDAC1被EP300取代。EP300激活PARP1/RBL2共调控基因的转录,但不激活仅由RBL2控制的基因。DNA是形成免疫沉淀的PARP1-EP300复合物所必需的,这表明PARP1使EP300结合成为可能,进而激活基因转录。值得注意的是,PARP1过表达无法克服RBL2对MAP2K6和MAPK3转录的抑制作用。这种相互依赖性在增殖的癌细胞中也观察到;RBL2的低丰度导致PARP1介导的EP300募集到MAP2K6和MAPK3基因的启动子上。这些结果表明,RBL2可能通过控制PARP1介导的EP300募集来间接调节某些基因的转录[9]。
RBL2双等位基因截断变异导致严重的运动和认知障碍,但没有DNA甲基化或端粒功能的异常证据。研究发现,RBL2/p130缺失的小鼠表现出胚胎死亡和异常的中枢神经系统(CNS)表型。先前的研究在小鼠和人类培养细胞中,将RBL2缺失与DNA甲基转移酶(DNMTs)的转录调控和端粒长度的控制相关联。本研究描述了三名携带双等位基因RBL2截断变异患者的表型,所有患者均出现婴儿低肌张力、严重的发育迟缓和微头畸形。未报告携带者或患者存在恶性肿瘤。本研究通过研究RBL2突变纤维母细胞,没有发现DNMTs表达异常,全基因组DNA的甲基化水平和特异性地,着丝粒周围重复和亚端粒区域的甲基化水平没有受到影响。RBL2-null纤维母细胞没有端粒重组异常延长。最后,观察到RBL2突变纤维母细胞的端粒逐渐缩短,并且随着连续培养的正常衰老发生。因此,本研究解决了关于RBL2在DNA甲基化和端粒长度调节中潜在的非冗余作用的疑问,并表明RBL2功能丧失变异在人类中导致严重的常染色体隐性神经发育障碍[10]。
综上所述,RBL2在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞周期调控、基因表达调控、DNA损伤修复和细胞凋亡等。RBL2在心脏对蒽环类药物化疗的敏感性、癌症干细胞形成、神经发育障碍、乳腺癌和肺癌等方面具有重要作用。RBL2的研究有助于深入理解细胞周期调控和肿瘤抑制的分子机制,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. Xia, Peng, Chen, Jingrui, Sapkota, Yadav, Chow, Eric J, Cheng, Zhaokang. 2023. RBL2 Regulates Cardiac Sensitivity to Anthracycline Chemotherapy. In JACC. CardioOncology, 5, 360-373. doi:10.1016/j.jaccao.2022.10.017. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37397090/
2. Chang, Chao-Hui, Liu, Feng, Militi, Stefania, Oppermann, Udo, Pauklin, Siim. 2024. The pRb/RBL2-E2F1/4-GCN5 axis regulates cancer stem cell formation and G0 phase entry/exit by paracrine mechanisms. In Nature communications, 15, 3580. doi:10.1038/s41467-024-47680-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38678032/
3. De Falco, Giulia, Leucci, Eleonora, Lenze, Dido, Giordano, Antonio, Leoncini, Lorenzo. 2007. Gene-expression analysis identifies novel RBL2/p130 target genes in endemic Burkitt lymphoma cell lines and primary tumors. In Blood, 110, 1301-7. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17485552/
4. Aughey, Gabriel N, Cali, Elisa, Maroofian, Reza, Jepson, James E C, Houlden, Henry. 2024. Clinical and genetic characterization of a progressive RBL2-associated neurodevelopmental disorder. In Brain : a journal of neurology, , . doi:10.1093/brain/awae363. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39692517/
5. Aughey, Gabriel, Cali, Elisa, Maroofian, Reza, Jepson, James Ec, Houlden, Henry. 2024. Clinical and neurogenetic characterisation of autosomal recessive RBL2-associated progressive neurodevelopmental disorder. In medRxiv : the preprint server for health sciences, , . doi:10.1101/2024.05.03.24306631. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38746364/
6. Ullah, Farman, Khurshid, Nadia, Fatimi, Qaiser, Loidl, Peter, Saeed, Muhammad. 2022. Mutations in the acetylation hotspots of Rbl2 are associated with increased risk of breast cancer. In PloS one, 17, e0266196. doi:10.1371/journal.pone.0266196. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35385527/
7. Ullah, Farman, Khan, Taimoor, Ali, Nawab, Shah, Syed Tahir Abbas, Saeed, Muhammad. 2015. Promoter Methylation Status Modulate the Expression of Tumor Suppressor (RbL2/p130) Gene in Breast Cancer. In PloS one, 10, e0134687. doi:10.1371/journal.pone.0134687. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26271034/
8. Duan, Lei, Perez, Ricardo E, Calhoun, Sarah, Maki, Carl G. 2022. RBL2/DREAM-mediated repression of the Aurora kinase A/B pathway determines therapy responsiveness and outcome in p53 WT NSCLC. In Scientific reports, 12, 1049. doi:10.1038/s41598-022-05013-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35058503/
9. Robaszkiewicz, Agnieszka, Wiśnik, Ewelina, Regdon, Zsolt, Chmielewska, Kinga, Virág, László. 2017. PARP1 facilitates EP300 recruitment to the promoters of the subset of RBL2-dependent genes. In Biochimica et biophysica acta. Gene regulatory mechanisms, , . doi:10.1016/j.bbagrm.2017.12.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29313809/
10. Samra, Nadra, Toubiana, Shir, Yttervik, Hilde, Selig, Sara, Weiss, Karin. 2021. RBL2 bi-allelic truncating variants cause severe motor and cognitive impairment without evidence for abnormalities in DNA methylation or telomeric function. In Journal of human genetics, 66, 1101-1112. doi:10.1038/s10038-021-00931-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33980986/