Tuba1a-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Tuba1a-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-06483

品系全称

C57BL/6JCya-Tuba1aem1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-22142-Tuba1a-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Tuba1a-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-06483) 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
tubulin, alpha 1A
基因别称
Tuba-1,Tuba1
染色体号
Chr 15 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_011653 | Ensembl: ENSMUST00000097014
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2~4
敲除长度
~2.9 kb
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:98869Heterozygous mutation of this gene results in hyperactivity, reduced anxiety, impaired spatial working memory, and abnormalities in the laminar architecture of the hippocampus and cortex, accompanied by impaired neuronal migration.
Tuba1a基因编码一种神经元特异性的α-微管蛋白异构体,在神经系统的发育和再生中起着至关重要的作用。α-微管蛋白是构成微管的基本亚基,微管是细胞骨架的重要组成部分,参与细胞内的物质运输、细胞分裂和细胞运动等生命活动。在神经元中,微管还负责轴突和树突的生长和神经元迁移。

Tuba1a基因的表达受到KLF6/7转录因子的调控。在斑马鱼中,敲低Tuba1a基因的表达会严重阻碍神经系统的形成和视网膜神经节细胞轴突的再生。KLF6a和KLF7a可以结合到Tuba1a启动子上的G/C富集元件,并激活Tuba1a基因的表达。这表明Tuba1a基因的表达对于中枢神经系统的发育和再生至关重要[2]。

在人类中,Tuba1a基因的突变会导致一系列神经系统疾病,统称为“微管蛋白病”。这些疾病包括无脑回、微小脑回和脑回发育不良等脑部畸形,以及痉挛性截瘫和共济失调等神经系统症状。研究表明,Tuba1a基因的突变会破坏微管的动态特性和功能,导致神经元迁移、轴突引导和细胞内运输等过程的异常。例如,一种新的Tuba1a基因的错义突变p.I384N被发现会降低Tuba1a蛋白的稳定性,减少其在细胞中的含量,并阻碍其组装成微管。这种突变还会导致微管蛋白聚集成不可溶性细胞组分,从而影响神经元的正常功能[1]。

在发育过程中,新生的神经元表达高水平的Tuba1a α-微管蛋白,用于组装微管以促进轴突延伸,并为细胞内运输提供轨道。然而,在成年大脑中,Tuba1a的表达会显著下降。研究发现,Tuba1a功能缺失突变会导致神经元内微管组装减少,从而影响细胞器的运输。尽管Tuba1aND/+小鼠在断奶时与野生型小鼠没有明显的区别,但在成年后会出现共济失调的症状。这表明Tuba1a丰富的微管轨道对于成熟神经元的正常功能和突触的维持至关重要[3]。

此外,Tuba1a基因的突变还会影响大脑中线联合的形成。研究发现,Tuba1A ND/+小鼠的脑部发育基本正常,但在轴突延伸和中线联合的形成方面存在缺陷。这表明Tuba1a在神经元的形态发生和大脑中线联合的形成中起着关键作用[4]。

除了在神经系统发育中的作用外,Tuba1a基因的突变还与脑性瘫痪的发生风险相关。研究表明,Tuba1a基因的突变会导致神经元连接的早期紊乱,从而增加脑性瘫痪的风险[5]。

综上所述,Tuba1a基因编码一种神经元特异性的α-微管蛋白异构体,在神经系统的发育和再生中起着至关重要的作用。Tuba1a基因的突变会导致一系列神经系统疾病,包括脑部畸形和神经系统症状。研究表明,Tuba1a基因的突变会影响微管的动态特性和功能,从而影响神经元迁移、轴突引导和细胞内运输等过程。Tuba1a基因的研究对于深入理解神经系统的发育和再生机制,以及相关疾病的发生机制具有重要意义。

参考文献:
1. Zocchi, Riccardo, Bellacchio, Emanuele, Piccione, Michela, Bertini, Enrico, Sferra, Antonella. 2023. Novel loss of function mutation in TUBA1A gene compromises tubulin stability and proteostasis causing spastic paraplegia and ataxia. In Frontiers in cellular neuroscience, 17, 1162363. doi:10.3389/fncel.2023.1162363. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37435044/
2. Veldman, Matthew B, Bemben, Michael A, Goldman, Daniel. 2010. Tuba1a gene expression is regulated by KLF6/7 and is necessary for CNS development and regeneration in zebrafish. In Molecular and cellular neurosciences, 43, 370-83. doi:10.1016/j.mcn.2010.01.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20123021/
3. Buscaglia, Georgia, Northington, Kyle R, Moore, Jeffrey K, Bates, Emily Anne. 2020. Reduced TUBA1A Tubulin Causes Defects in Trafficking and Impaired Adult Motor Behavior. In eNeuro, 7, . doi:10.1523/ENEURO.0045-20.2020. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32184299/
4. Buscaglia, Georgia, Northington, Kyle R, Aiken, Jayne, Hoff, Katelyn J, Bates, Emily A. 2022. Bridging the Gap: The Importance of TUBA1A α-Tubulin in Forming Midline Commissures. In Frontiers in cell and developmental biology, 9, 789438. doi:10.3389/fcell.2021.789438. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35127710/
5. Jin, Sheng Chih, Lewis, Sara A, Bakhtiari, Somayeh, MacLennan, Alastair H, Kruer, Michael C. 2020. Mutations disrupting neuritogenesis genes confer risk for cerebral palsy. In Nature genetics, 52, 1046-1056. doi:10.1038/s41588-020-0695-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32989326/