智鼠故事 
C57BL/6JCya-Ring1em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Ring1-flox
产品编号：
S-CKO-04803
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Ring1-flox mice (Strain S-CKO-04803) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Ring1em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-19763-Ring1-B6J-VA
产品编号
S-CKO-04803
基因名
Ring1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Ring1A
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:1101770 Both homozygous and heterozygous mutant mice show axial skeleton defects including anterior transformations of vertebrae and rib abnormalities.
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
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Ring1位于小鼠的17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Ring1基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Ring1-flox小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）构建的条件性基因敲除小鼠。Ring1基因位于小鼠17号染色体上，包含7个外显子，ATG起始密码子位于2号外显子，TGA终止密码子位于7号外显子。该模型通过基因编辑技术构建，将3号外显子至7号外显子作为条件性敲除区域（cKO区域），该区域包含1143个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Ring1基因功能的丧失。Ring1-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表现为轴向骨骼缺陷，包括脊椎前转换和肋骨异常。此外，敲除3号外显子至7号外显子会导致基因移码，覆盖93.6%的编码区域。5'-loxP位点插入的内含子2大小为835个碱基对，有效cKO区域大小约为2.5千碱基对。该策略基于现有数据库中的遗传信息设计，但鉴于生物过程的复杂性，目前技术水平无法预测loxP插入对基因转录、RNA剪接和蛋白质翻译的所有潜在风险。Ring1-flox小鼠模型可用于研究Ring1基因在小鼠体内的功能，为相关研究提供有力工具。
基因研究概述
RING1，也称为Ring finger protein 1，是一种重要的E3泛素连接酶，参与多种生物学过程，包括基因表达的调控、细胞分化和发育、以及细胞周期控制等。RING1是多梳抑制复合物1（PRC1）的核心组分，PRC1通过催化组蛋白H2A赖氨酸119单泛素化（H2AK119ub1）来修饰染色质。H2AK119ub1是一种关键的表观遗传标记，参与基因沉默和维持基因表达的稳定状态。
在植物中，RING1基因也发挥着重要作用。例如，大豆中的GmSPX-RING1基因被发现与磷效率相关。通过全基因组关联分析（GWAS），研究者发现GmSPX-RING1基因的表达与大豆磷效率相关性状的显著关联。进一步的研究表明，GmSPX-RING1基因在大豆毛根转化中的功能研究显示，GmSPX-RING1基因的过表达导致大豆毛根中的磷浓度在正常磷条件下显著降低，而RNA干扰GmSPX-RING1基因的表达则导致大豆毛根中的磷浓度在正常磷和缺磷条件下均显著增加。这表明GmSPX-RING1基因通过负调控大豆毛根中的磷浓度来影响大豆的磷效率[1]。
在神经发育过程中，RING1基因也发挥着重要作用。研究发现，RING1基因的错义突变会导致神经元的DNA损伤修复和细胞周期进展延迟，这与神经发育障碍相关。RING1基因的错义突变导致H2AK119ub1水平降低，从而影响DNA损伤修复。此外，RING1基因的错义突变并没有导致神经元分化过程中的转录变化，这表明DNA损伤修复对H2AK119ub1水平的变化更为敏感[2]。
在生殖细胞特异性转录的调控中，RING1基因也发挥着重要作用。RING1基因和YY1结合蛋白（RYBP）是非经典多梳抑制复合物ncPRC1.6的核心成员，ncPRC1.6在生殖细胞特异性基因的调控中发挥关键作用。研究者通过分析RYBP基因敲除的胚胎干细胞（ES）细胞的全基因组转录组变化，发现RYBP基因在生殖细胞分化中可能起到重要作用，并通过调控RYBP基因的表达来影响生殖细胞特异性转录[3]。
此外，RING1基因的突变也与神经发育障碍相关。研究发现，RING1基因的错义突变会导致人类神经发育综合征。突变后的RING1基因在催化泛素链形成方面仍然具有活性，但在泛素化组蛋白H2A方面存在缺陷。这导致患者细胞中组蛋白H2A的单泛素化水平降低，进而影响神经发育。在秀丽隐杆线虫中，RING1基因的错义突变或完全敲除都会导致组蛋白H2A的单泛素化水平降低，并出现神经元迁移和轴突引导缺陷[4]。
在脊髓损伤中，RING1基因的表达也发生变化。研究发现，在成年大鼠的急性脊髓损伤模型中，RING1蛋白水平在损伤后第3天达到峰值，然后逐渐下降。免疫组化结果显示，RING1表达的增加在白质中比灰质中更为明显。此外，RING1与GFAP的共表达增加，表明RING1可能参与激活星形胶质细胞。在体外研究中，RING1蛋白水平在C6细胞受到LPS刺激后增加，并且RING1对于LPS诱导的星形胶质细胞增殖和激活是必需的。这表明RING1在脊髓损伤的细胞和分子机制中发挥作用[5]。
在乳腺癌中，RING1基因的低表达与不良预后相关。研究发现，RING1基因在多种癌症类型中的表达水平存在差异。在乳腺癌中，RING1基因的表达水平降低，且与肿瘤大小、淋巴结转移、TNM分期、ER状态、Ki67和p53状态等临床病理参数呈显著负相关。多因素Cox回归分析显示，RING1和ER的表达是乳腺癌的独立预后标志物。此外，RING1共表达基因的功能富集分析显示，RING1相关基因主要富集在转录调控、凋亡过程、蛋白质转运、蛋白质结合、Notch信号通路和同源重组等生物学过程中[6]。
在植物抗病性中，RING1基因也发挥着重要作用。研究发现，番茄中的RING1基因与COP9信号体亚基4（CSN4）相互作用，CSN4是JA依赖性基础抗病性的必需组分。RING1基因的表达在番茄根中最高，并且受到根结线虫感染后显著增加。与野生型植物相比，RING1基因突变体中根结线虫的卵块数量显著增加，而RING1基因过表达则赋予了对根结线虫的抗性。此外，根结线虫感染导致野生型植物根中的CSN4蛋白积累增加，而在RING1基因突变体中则受到抑制，而在RING1基因过表达植物中则得到增强。这些结果表明，RING1基因通过相互作用CSN4蛋白来正向调节JA依赖性基础抗病性[7]。
在辣椒中，CaRING1基因是一种E3泛素连接酶RING1基因，参与细胞死亡和水杨酸依赖性防御反应。研究发现，CaRING1基因的表达受到非致病性黄单胞菌感染后诱导。CaRING1基因包含一个氨基端跨膜结构域和一个羧基端RING结构域，并具有体外E3泛素连接酶活性。CaRING1基因的病毒诱导基因沉默导致辣椒对非致病性黄单胞菌感染的易感性增加，并伴随超敏性细胞死亡的受损、PATHOGENESIS-RELATED1表达降低和叶片中水杨酸水平降低。相反，CaRING1基因在辣椒叶片中的瞬时表达诱导细胞死亡和防御反应，这需要CaRING1基因的E3泛素连接酶活性。在拟南芥中，CaRING1基因的过表达赋予了对半生物型假单胞菌和生物型霜霉菌的抗性。这表明CaRING1基因参与诱导细胞死亡和调节泛素化在防御微生物病原体过程中的作用[8]。
在哺乳动物肢体发育过程中，RING1基因也发挥着重要作用。研究发现，RING1A（RING1）和RING1B（RNF2）的缺失会导致小鼠前肢形成过程中沿近端-远端（PD）轴的严重缺陷。研究者发现，RING1B缺失的前肢芽在早期远端特异性方面存在缺陷，这与RING1B结合的近端信号通路的抑制失败有关，包括Meis1/2，以及远端信号通路的激活在预期远端区域。此外，Meis2基因的额外缺失导致部分恢复了RING1A/B缺失小鼠中观察到的远端基因表达和肢体形成，这表明RING1基因对Meis2的抑制在远端特异性中起着重要作用[9]。
此外，RING1基因与多种多梳抑制复合物蛋白相互作用，并表现出致癌活性。研究发现，RING1基因与人类多梳（Pc）同源物HPC2相互作用，并且与BMI1蛋白也存在相互作用。进一步研究发现，BMI1蛋白也能够自身相互作用。此外，RING1基因的过表达会强烈抑制哺乳动物细胞中En-2基因的表达，这是一种哺乳动物Engrailed基因的同源物，而Engrailed基因是果蝇多梳抑制复合物靶基因。RING1基因的过表达还导致原癌基因c-jun和c-fos的表达增强，并伴随着细胞转化，如无锚定生长和裸鼠中的肿瘤形成。这表明RING1基因与多种人类多梳抑制复合物蛋白相互作用，在多梳抑制复合物中发挥着重要作用，并且其表达失调会导致某些原癌基因的表达失调，从而引发致癌活性[10]。
综上所述，RING1基因是一种重要的E3泛素连接酶，参与多种生物学过程，包括基因表达的调控、细胞分化和发育、以及细胞周期控制等。在植物中，RING1基因与磷效率相关，并参与植物抗病性的调节。在神经发育过程中，RING1基因的突变会导致神经发育障碍。在生殖细胞特异性转录的调控中，RING1基因发挥着重要作用。在脊髓损伤中，RING1基因的表达发生变化。在乳腺癌中，RING1基因的低表达与不良预后相关。此外，RING1基因在肢体发育过程中也发挥着重要作用。这些研究表明，RING1基因在多种生物学过程中发挥着关键作用，并参与调节基因表达、细胞分化和发育等生物学过程。深入研究RING1基因的功能和机制，有助于理解基因表达的调控机制、细胞分化和发育的调控机制，以及疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Du, Wenkai, Ning, Lihua, Liu, Yongshun, Cheng, Hao, Yu, Deyue. 2020. Identification of loci and candidate gene GmSPX-RING1 responsible for phosphorus efficiency in soybean via genome-wide association analysis. In BMC genomics, 21, 725. doi:10.1186/s12864-020-07143-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33076835/
2. Ryan, C W, Regan, S L, Mills, E F, Srivastava, A, Bielas, S L. 2024. RING1 missense variants reveal sensitivity of DNA damage repair to H2A monoubiquitination dosage during neurogenesis. In Nature communications, 15, 7931. doi:10.1038/s41467-024-52292-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39256363/
3. Bajusz, Izabella, Henry, Surya, Sutus, Enikő, Kovács, Gergő, Pirity, Melinda K. 2019. Evolving Role of RING1 and YY1 Binding Protein in the Regulation of Germ-Cell-Specific Transcription. In Genes, 10, . doi:10.3390/genes10110941. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31752312/
4. Pierce, Sarah B, Stewart, Mikaela D, Gulsuner, Suleyman, Klevit, Rachel E, King, Mary-Claire. 2018. De novo mutation in RING1 with epigenetic effects on neurodevelopment. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115, 1558-1563. doi:10.1073/pnas.1721290115. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29386386/
5. Liu, Hanzhang, Ji, Wei, Gong, Peipei, Zhu, Shunxing, Gong, Leilei. 2016. Spatiotemporal Patterns of RING1 Expression after Rat Spinal Cord Injury. In Neurochemical research, 42, 1191-1201. doi:10.1007/s11064-016-2155-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28032293/
6. Gao, Song, Wang, Si-Yu, Zhang, Xing-Da, Wu, Hao, Pang, Da. 2021. Low Expression of the Polycomb Protein RING1 Predicts Poor Prognosis in Human Breast Cancer. In Frontiers in oncology, 10, 618768. doi:10.3389/fonc.2020.618768. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33634028/
7. Zou, Jin-Ping, Zhao, Qiu-Feng, Yang, Ting, Ahammed, Golam Jalal, Zhou, Jie. 2022. The E3 ubiquitin ligase RING1 interacts with COP9 Signalosome Subunit 4 to positively regulate resistance to root-knot nematodes in Solanum lycopersicum L. In Plant science : an international journal of experimental plant biology, 322, 111344. doi:10.1016/j.plantsci.2022.111344. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35659944/
8. Lee, Dong Hyuk, Choi, Hyong Woo, Hwang, Byung Kook. 2011. The pepper E3 ubiquitin ligase RING1 gene, CaRING1, is required for cell death and the salicylic acid-dependent defense response. In Plant physiology, 156, 2011-25. doi:10.1104/pp.111.177568. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21628629/
9. Yakushiji-Kaminatsui, Nayuta, Kondo, Takashi, Endo, Takaho A, Vidal, Miguel, Koseki, Haruhiko. 2015. RING1 proteins contribute to early proximal-distal specification of the forelimb bud by restricting Meis2 expression. In Development (Cambridge, England), 143, 276-85. doi:10.1242/dev.127506. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26674308/
10. Satijn, D P, Otte, A P. . RING1 interacts with multiple Polycomb-group proteins and displays tumorigenic activity. In Molecular and cellular biology, 19, 57-68. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9858531/
