智鼠故事 
C57BL/6JCya-Eif1em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Eif1-flox
产品编号：
S-CKO-05426
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Eif1-flox mice (Strain S-CKO-05426) 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-Eif1em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-20918-Eif1-B6J-VA
产品编号
S-CKO-05426
基因名
Eif1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Sui1-rs1
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
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
Eif1位于小鼠的11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Eif1基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Eif1-flox小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）构建的条件性敲除小鼠。Eif1基因位于小鼠11号染色体上，由4个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TAA终止密码子在4号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于2至4号外显子，包含约2181个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Eif1基因功能的丧失。Eif1-flox小鼠模型的构建过程包括将基因编辑技术生成的核糖核蛋白（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。该模型可用于研究Eif1基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
基因Eif1，全称为Eukaryotic Translation Initiation Factor 1，是翻译起始过程中的关键因子。它通过识别和选择正确的起始密码子（start codon），确保蛋白质合成的精确性。Eif1在真核生物的翻译起始复合物（Preinitiation Complex, PIC）中发挥重要作用，特别是在40S核糖体亚基中，它能够阻止非AUG起始密码子的无效翻译，确保翻译的准确性。
在哺乳动物细胞分裂过程中，Eif1的表达和功能受到精确调控。研究发现，在有丝分裂过程中，细胞核中储存的Eif1被释放出来，与40S核糖体亚基结合，从而提高起始密码子选择的严格性。这种严格的起始密码子选择机制导致低效的起始位点在分裂过程中被抑制，进而影响数千个起始位点和它们相应的蛋白质产物的翻译。这种增强的起始密码子选择严格性对维持细胞的有丝分裂生理至关重要[1]。
Eif1在酵母中也有类似的功能，它可以区分和抑制非AUG起始密码子，防止非最优翻译起始位点的过度翻译。研究发现，eIF1-L96P突变体导致许多上游开放阅读框（upstream open reading frames, uORFs）的翻译增加，这些uORFs的起始密码子可能是近同源密码子（near-cognate codons）或者处于不利环境中的AUG。这种翻译的增加通常伴随着下游主要编码序列（CDS）的翻译减少，从而影响蛋白质亚型的比例[2]。
在人类椎间盘退变的研究中，Eif1被提出作为潜在的生物标志物。单细胞RNA测序分析揭示了在退变和未退变的椎间盘中，细胞类型和退变状态相关的基因表达差异。其中，Eif1基因的表达在退变的椎间盘中显著升高，这表明Eif1可能参与了椎间盘退变的过程[3]。
Eif1的抑制剂i14G1s被发现能够抑制eIF4G1-eIF1的相互作用，并激活内质网/未折叠蛋白反应（ER/UPR）应激反应基因的表达。这种激活作用是通过增强核糖体负载、提高近同源AUG的5'UTR翻译以及意想不到的编码区翻译上调来实现的。这些效果至少部分独立于eIF2α磷酸化。此外，eIF4G1-eIF1的相互作用本身受到ER应激和mTOR抑制的负调控[4]。
Eif1在真核翻译起始过程中控制多个步骤，包括起始密码子识别。Eif1从PIC的解离允许磷酸从G蛋白因子eIF2释放，触发下游事件的启动。研究发现，Eif1与伙伴的相互作用受到G107位点的电荷和周围环境的调节。Eif1的解离除了在磷酸释放中的作用外，还触发PIC从开放的、具有扫描能力的状态转变为稳定的、封闭的状态[5]。
Eif1在植物中也有重要作用。在豆类中，Eif1基因的启动子被鉴定为能够在生长、发育和结瘤过程中驱动高和稳定的转基因表达。通过生物信息学分析，发现Eif1在豆类生长和发育、结瘤发育以及各种生物和非生物胁迫下都高度表达。这些发现表明Eif1启动子在未来的遗传工程和育种中具有改善豆类质量和产量的潜力[6]。
Eif1与eIF4G1的相互作用在翻译起始中至关重要。研究发现，eIF4G1存在两种复合物，一种与eIF4E结合，另一种与eIF1结合。这两种复合物都促进扫描和AUG选择。有趣的是，eIF4E-eIF4G1复合物会抑制eIF1-eIF4G1复合物促进的扫描，并且对于TISU是必需的。这些发现揭示了eIF4E-eIF4G1和eIF1-eIF4G1相互作用的动态性和重要性[7]。
Eif1的缺乏会导致起始密码子选择严格性和对最优核苷酸环境的偏好性降低，从而导致非最优起始密码子的uORFs翻译上调。有趣的是，受Eif1缺乏影响的基因与能量产生和代谢应激的感知有关[8]。
Eif1在水稻中也有表达，并且其表达受到盐胁迫的影响。从耐盐水稻品种中分离出的Eif1基因的表达在盐胁迫下增加，并且在ABA和甘露醇处理后也上调，这表明其诱导与高盐引起的水分亏缺效应有关[9]。
Eif1对40S核糖体的结合可以阻止预起始复合物（PIC）的构象重排，并提高起始准确性。研究发现，Eif1与40S亚基的解离对于PIN状态的三元复合物（TC）结合和AUG识别是必需的。增加Eif1与40S亚基的结合亲和力可以提高体内起始准确性。此外，Eif5和eIF2的β亚基通过控制Eif1的解离和TC与PIC的结合稳定性来促进起始准确性，这些功能超出了它们在调节eIF2的GTP水解中的作用[10]。
综上所述，Eif1在真核生物的翻译起始过程中发挥重要作用，通过识别和选择正确的起始密码子，确保蛋白质合成的精确性。Eif1的表达和功能受到精确调控，参与多种生物学过程，包括细胞分裂、代谢应激反应和植物生长发育。Eif1的研究有助于深入理解翻译起始的调控机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Ly, Jimmy, Xiang, Kehui, Su, Kuan-Chung, Bartel, David P, Cheeseman, Iain M. 2024. Nuclear release of eIF1 restricts start-codon selection during mitosis. In Nature, 635, 490-498. doi:10.1038/s41586-024-08088-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39443796/
2. Zhou, Fujun, Zhang, Hongen, Kulkarni, Shardul D, Lorsch, Jon R, Hinnebusch, Alan G. 2020. eIF1 discriminates against suboptimal initiation sites to prevent excessive uORF translation genome-wide. In RNA (New York, N.Y.), 26, 419-438. doi:10.1261/rna.073536.119. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31915290/
3. Cherif, Hosni, Mannarino, Matthew, Pacis, Alain Sarabia, Ouellet, Jean A, Haglund, Lisbet. 2022. Single-Cell RNA-Seq Analysis of Cells from Degenerating and Non-Degenerating Intervertebral Discs from the Same Individual Reveals New Biomarkers for Intervertebral Disc Degeneration. In International journal of molecular sciences, 23, . doi:10.3390/ijms23073993. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35409356/
4. Sehrawat, Urmila, Haimov, Ora, Weiss, Benjamin, Stelzer, Gil, Dikstein, Rivka. 2022. Inhibitors of eIF4G1-eIF1 uncover its regulatory role of ER/UPR stress-response genes independent of eIF2α-phosphorylation. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 119, e2120339119. doi:10.1073/pnas.2120339119. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35857873/
5. Nanda, Jagpreet S, Cheung, Yuen-Nei, Takacs, Julie E, Hinnebusch, Alan G, Lorsch, Jon R. 2009. eIF1 controls multiple steps in start codon recognition during eukaryotic translation initiation. In Journal of molecular biology, 394, 268-85. doi:10.1016/j.jmb.2009.09.017. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19751744/
6. Chen, Shengcai, Peng, Yaqi, Lv, Qi, Wang, Haijiao, Wang, Xuelu. 2022. Characterization of two constitutive promoters RPS28 and EIF1 for studying soybean growth, development, and symbiotic nodule development. In aBIOTECH, 3, 99-109. doi:10.1007/s42994-022-00073-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36312443/
7. Haimov, Ora, Sehrawat, Urmila, Tamarkin-Ben Harush, Ana, Asano, Katsura, Dikstein, Rivka. 2018. Dynamic Interaction of Eukaryotic Initiation Factor 4G1 (eIF4G1) with eIF4E and eIF1 Underlies Scanning-Dependent and -Independent Translation. In Molecular and cellular biology, 38, . doi:10.1128/MCB.00139-18. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29987188/
8. Fijalkowska, Daria, Verbruggen, Steven, Ndah, Elvis, Menschaert, Gerben, Van Damme, Petra. . eIF1 modulates the recognition of suboptimal translation initiation sites and steers gene expression via uORFs. In Nucleic acids research, 45, 7997-8013. doi:10.1093/nar/gkx469. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28541577/
9. Rangan, Latha, Rout, Anusuya, Sudarshan, Medhavi, Gregorio, Glenn. . Molecular cloning, expression and mapping of the translational initiation factor eIF1 gene in Oryza sativa. In Functional plant biology : FPB, 36, 442-452. doi:10.1071/FP08276. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32688658/
10. Martin-Marcos, Pilar, Nanda, Jagpreet S, Luna, Rafael E, Lorsch, Jon R, Hinnebusch, Alan G. 2013. Enhanced eIF1 binding to the 40S ribosome impedes conformational rearrangements of the preinitiation complex and elevates initiation accuracy. In RNA (New York, N.Y.), 20, 150-67. doi:10.1261/rna.042069.113. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24335188/
