Zp3r-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Zp3r-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-07138

品系全称

C57BL/6JCya-Zp3rem1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-22789-Zp3r-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Zp3r-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-07138) 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
zona pellucida 3 receptor
基因别称
SP56
染色体号
Chr 1 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_009581.2 | Ensembl: ENSMUST00000039862
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 4
敲除长度
~600 bp
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:104965Mice homozygous for a knock-out allele exhibit normal fertility and sperm morphology and physiology.
基因Zp3r,也称为Zona Pellucida 3 Receptor,是哺乳动物中一个重要的基因,主要在精子头部表达。Zp3r编码的蛋白在受精过程中发挥关键作用,通过与卵细胞外层透明带(Zona Pellucida, ZP)上的蛋白ZP3结合,可能介导精子顶体反应的诱导,这是受精过程中的一个关键步骤[1]。

Zp3r基因在哺乳动物中经历了快速进化,其序列的快速分化导致其同源基因在物种间的识别变得复杂。在啮齿类动物中,Zp3r作为Regulators of Complement Activation (RCA)基因簇的一员,周围有多个同源基因,这些基因中的一些在正选择下进化[1]。然而,在灵长类动物中,尽管卵细胞外层也含有ZP3蛋白,但由于序列分化和与相邻基因的同源关系,使得人类Zp3r同源基因的准确识别变得困难。研究发现,人类的Zp3r同源基因是一个假基因C4BPAP1[1]。

在灵长类动物中,Zp3r基因在所有类人猿中(除了猩猩)都经历了独立的假基因化事件,并且在许多猴类物种中也观察到了类似的假基因化事件[1]。这表明Zp3r基因在灵长类动物中的功能可能已经发生了变化,或者被其他机制所取代。研究发现,在保留了Zp3r基因的灵长类动物和啮齿类动物中,Zp3r基因都含有正选择位点,这表明Zp3r基因在哺乳动物中的功能可能因物种而异[1]。

小鼠Zp3r基因的功能研究表明,ZP3R蛋白并不是小鼠受精过程中精子与透明带结合所必需的[2]。通过基因敲除实验,发现敲除Zp3r基因的小鼠在生育力、精子数量、精子与透明带的结合以及顶体反应等方面与野生型小鼠没有显著差异[2]。这表明在小鼠中,ZP3R蛋白的功能可能是冗余的,可能存在其他蛋白参与精子和透明带的结合过程[2]。

研究发现,人类ZP3和ZP3R基因之间存在非物理连锁位点的等位基因关联,这表明这两个基因可能存在共进化现象[3]。共进化的基因会经历互补的突变以维持其相互作用,如果这种适应性差异足够大,那么对等位基因匹配的选择可能会导致非物理连锁位点的等位基因关联[3]。

在人类中,ZP3和ZP3R基因的共进化现象可能对受精过程具有重要意义。研究发现,ZP3和ZP3R基因的正选择位点与Hutterite夫妇的家族规模和出生率有关[4]。这表明ZP3和ZP3R基因的共进化可能影响了人类的生育能力。此外,ZP3和ZP3R基因的共进化也可能导致特定分子特征的出现,这些特征可能与自然生育变异和临床不孕症有关[4]。

在哺乳动物中,Zp3r基因和C4BPA基因编码的蛋白与精子和卵细胞的结合和受精过程密切相关,因此被认为是性选择的目标基因[5]。研究发现,Zp3r基因和C4BPA基因在哺乳动物中经历了正选择,这表明这两个基因在受精过程中发挥着重要作用[5]。然而,研究发现Zp3r基因和C4BPA基因在啮齿类动物和灵长类动物中的正选择事件并不一致,这表明Zp3r基因和C4BPA基因的功能可能因物种而异[5]。

综上所述,基因Zp3r在哺乳动物中是一个重要的基因,编码的蛋白在受精过程中发挥关键作用。Zp3r基因在哺乳动物中经历了快速进化,其功能可能因物种而异。Zp3r基因的研究有助于深入理解受精过程的分子机制,为不孕症的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Carlisle, J A, Gurbuz, D H, Swanson, W J. 2024. Recurrent Independent Pseudogenization Events of the Sperm Fertilization Gene ZP3r in Apes and Monkeys. In Journal of molecular evolution, 92, 695-702. doi:10.1007/s00239-024-10192-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39264464/
2. Muro, Yuko, Buffone, Mariano G, Okabe, Masaru, Gerton, George L. 2012. Function of the acrosomal matrix: zona pellucida 3 receptor (ZP3R/sp56) is not essential for mouse fertilization. In Biology of reproduction, 86, 1-6. doi:10.1095/biolreprod.111.095877. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21998167/
3. Rohlfs, Rori V, Swanson, Willie J, Weir, Bruce S. 2010. Detecting coevolution through allelic association between physically unlinked loci. In American journal of human genetics, 86, 674-85. doi:10.1016/j.ajhg.2010.03.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20381007/
4. Hart, Michael W, Stover, Daryn A, Guerra, Vanessa, Mugal, Carina F, Kaj, Ingemar. 2018. Positive selection on human gamete-recognition genes. In PeerJ, 6, e4259. doi:10.7717/peerj.4259. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29340252/
5. Morgan, Claire C, Hart, Michael W. 2019. Molecular evolution of mammalian genes with epistatic interactions in fertilization. In BMC evolutionary biology, 19, 154. doi:10.1186/s12862-019-1480-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31345177/