Urod-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Urod-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-06558

品系全称

C57BL/6JCya-Urodem1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-22275-Urod-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Urod-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-06558) 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
uroporphyrinogen decarboxylase
基因别称
UPD,Uro-d
染色体号
Chr 4 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_009478 | Ensembl: ENSMUST00000030446
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2~9
敲除长度
~3.3 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:98916Homozygous inactivation of this loci results in embryonic lethality. Though heterozygous mutant mice are overtly normal, they are susceptible to hepatic iron loading and porphyria.
Urod,即尿卟啉原脱羧酶(uroporphyrinogen decarboxylase),是一种在血红素生物合成途径中发挥关键作用的细胞质酶。血红素是血红蛋白、肌红蛋白和其他蛋白质的重要组成成分,参与氧气的运输和储存。Urod催化尿卟啉原Ⅲ转化为粪卟啉原Ⅲ,这一步骤是血红素生物合成过程中的关键限速步骤。

尿卟啉原脱羧酶的活性降低会导致卟啉的积累,进而引发一系列疾病,其中最常见的是卟啉病。卟啉病是一组罕见的代谢性疾病,由于卟啉代谢途径中酶的缺陷导致卟啉或其前体物质的积累。尿卟啉原脱羧酶的缺陷与迟发性皮肤卟啉病(porphyria cutanea tarda,PCT)有关。PCT是最常见的卟啉病类型,其特征是皮肤脆弱、水泡形成、皮肤色素沉着和硬化性斑块。PCT的发生与UROD基因的突变、铁过载、酒精滥用、吸烟、丙型肝炎病毒(HCV)感染、HIV感染、铁过载相关基因突变(如HFE基因突变)、雌激素使用和UROD突变等多种因素相关[1][2][5][6][7]。

研究发现,UROD基因的突变可以导致UROD酶的活性降低,进而导致粪卟啉原Ⅲ的积累,最终引发PCT。UROD基因突变可以是杂合子或纯合子突变,其中杂合子突变较为常见。此外,UROD基因的突变还可以与其他基因的突变相互作用,共同导致PCT的发生。例如,HFE基因的突变可以导致铁过载,进而影响UROD酶的活性,增加PCT的风险[6]。

为了研究UROD基因的功能和PCT的发病机制,研究人员开发了一种基于CRISPR/Cas9技术的载体系统,用于在斑马鱼中进行组织特异性基因敲除。他们使用gata1启动子驱动Cas9表达,特异性地敲除UROD基因。研究发现,UROD基因敲除导致斑马鱼胚胎中红细胞呈红色荧光,这与yquem突变体中观察到的表型一致[3]。

此外,计算机模拟方法也被用于研究UROD基因中的非同义单核苷酸多态性(nsSNPs)对蛋白质结构的影响。研究发现,一些nsSNPs可以导致UROD蛋白的结构稳定性降低,进而影响其功能。这些研究结果为理解UROD基因突变导致PCT的分子机制提供了重要的线索[4]。

综上所述,UROD基因在血红素生物合成途径中发挥重要作用,其缺陷与迟发性皮肤卟啉病(PCT)的发生密切相关。UROD基因突变可以导致UROD酶的活性降低,进而导致卟啉的积累和皮肤病变。UROD基因的研究不仅有助于深入理解PCT的发病机制,还为开发新的治疗策略和预防方法提供了重要的理论基础。

参考文献:
1. Ablain, Julien, Durand, Ellen M, Yang, Song, Zhou, Yi, Zon, Leonard I. 2015. A CRISPR/Cas9 vector system for tissue-specific gene disruption in zebrafish. In Developmental cell, 32, 756-64. doi:10.1016/j.devcel.2015.01.032. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25752963/
2. Merk, H F. . [Porphyria cutanea tara]. In Der Hautarzt; Zeitschrift fur Dermatologie, Venerologie, und verwandte Gebiete, 67, 207-10. doi:10.1007/s00105-015-3744-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26743054/
3. Brancaleoni, Valentina, Di Pierro, E, Ausenda, S, Besana, V, Cappellini, M D. . Gene symbol: UROD. In Human genetics, 121, 296-7. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17598219/
4. Doss, C George Priya, Magesh, R. . Computational identification of pathogenic associated nsSNPs and its structural impact in UROD gene: a molecular dynamics approach. In Cell biochemistry and biophysics, 70, 735-46. doi:10.1007/s12013-014-9975-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24777812/
5. Singal, Ashwani K. 2019. Porphyria cutanea tarda: Recent update. In Molecular genetics and metabolism, 128, 271-281. doi:10.1016/j.ymgme.2019.01.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30683557/
6. Anderson, Hallie B, Storandt, Michael H, Kallamadi, Rekha, Bande, Dinesh, Matta, Abhishek. 2021. Iatrogenic Iron Overload Causing Porphyria Cutanea Tarda in a Patient With a Rare Nonsense Heterozygous UROD Gene Mutation. In Cureus, 13, e16215. doi:10.7759/cureus.16215. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34367815/
7. Elder, G H. . Porphyria cutanea tarda. In Seminars in liver disease, 18, 67-75. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9516680/