Car9-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Car9-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-07311

品系全称

C57BL/6JCya-Car9em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-230099-Car9-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Car9-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-07311) 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
carbonic anhydrase 9
基因别称
CAIX,Ca9,MN/CA9
染色体号
Chr 4 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_139305 | Ensembl: ENSMUST00000030183
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 6~9
敲除长度
~3.0 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:2447188Mice homozygous for a targeted mutation are viable and fertile but develop hyperplasia of the glandular gastric epithelium with numerous cysts. Mice homozygous for a different mutation show an increased mean percentage of mature B cells in bone marrow.
Car9,也称为碳酸酐酶IX(Carbonic Anhydrase IX,CA IX),是一种高度活性的酶,具有粘附能力,在酸碱平衡和细胞间通讯中发挥着重要作用。正常情况下,CA IX存在于胃肠道上皮细胞的基底外侧膜中,并且在多种癌症中异常表达。为了揭示其生理意义,研究人员克隆了Car9基因,并通过基因敲除技术创建了CA IX缺乏的小鼠模型。

在Car9基因敲除小鼠中,研究者观察到胃腺上皮细胞发生增生,并伴随大量囊肿的形成。这种增生现象在新生动物中首次出现,并在4周龄小鼠的胃形态发生结束时变得尤为明显。缺乏CA IX导致粘液分泌性腺泡细胞过度产生,而胃蛋白酶原阳性的主细胞数量减少。尽管壁细胞的绝对数量没有减少,但壁细胞中H+/K+-ATP酶阳性的比例显著下降。CA IX缺乏小鼠的胃pH值、酸分泌和血清胃泌素水平均保持正常。这些结果表明,Car9基因的缺失突变导致胃腺上皮细胞的形态发生和稳态受到破坏,这可能是由于细胞增殖和分化失控所致[1]。

除了在胃组织中发挥作用外,CA IX在脑组织中也有重要功能。在CA IX缺乏的小鼠中,研究者观察到脑组织出现空泡变性改变,并伴随异常的运动活动和记忆力下降。基因芯片分析显示,与野生型小鼠相比,CA IX缺乏小鼠的脑组织中,有31个基因表达上调,37个基因表达下调。这些基因参与多个生物学过程,包括RNA代谢和细胞离子稳态调节。值得注意的是,行为和运动行为相关的基因在下调基因中显著富集,这与CA IX缺乏小鼠的行为表型一致。这些结果提示,CA IX可能在脑组织中发挥新的功能,并且其功能变化先于脑组织中的形态学改变[3]。

在癌症研究中,CA IX的表达与肿瘤的生长和预后密切相关。研究发现,JTC801能够诱导胰腺导管腺癌(PDAC)细胞发生pH依赖性死亡,这种现象被称为碱死。JTC801通过结合阿片受体并激活NF-κB信号通路,下调CA IX的表达,从而导致细胞内pH升高和细胞死亡。在动物模型中,JTC801能够抑制移植瘤的生长,并延长胰腺癌小鼠的生存时间。此外,研究还发现,CA IX在人类胰腺癌、肾癌和肺癌组织中高表达,并且其表达水平与患者的生存时间呈负相关[4]。

为了研究CA IX的基因表达调控,研究人员比较了CA IX缺乏小鼠、CA II缺乏小鼠和野生型小鼠中不同碳酸酐酶同工酶的表达水平。研究发现,在CA II缺乏小鼠中,胃组织中CA IX的mRNA和蛋白表达水平显著上调。这表明,CA II和CA IX在胃组织中可能存在功能补偿关系,当CA II功能丧失时,CA IX的表达会增加以维持正常的生理功能[5]。

除了在动物模型中的应用,CA IX标签还可以用于蛋白质的亲和纯化。CA IX标签是一种能够与二氧化硅结合的十二聚体硅结合肽,可以融合到目标蛋白的N端或C端,从而实现快速、经济的蛋白质纯化。研究发现,在未衍生化的二氧化硅上进行亲和纯化时,CA IX标签能够有效地捕获和纯化目标蛋白。此外,CA IX标签还可以在变性条件下进行亲和纯化,为实验室规模的蛋白质纯化提供了新的方法[2,6]。

综上所述,Car9基因编码的碳酸酐酶IX在多种生物学过程中发挥着重要作用。在胃组织中,CA IX的缺失导致胃腺上皮细胞增生和囊肿形成,这可能是由于细胞增殖和分化失控所致。在脑组织中,CA IX的缺失导致脑组织出现空泡变性改变,并伴随异常的运动活动和记忆力下降。在癌症研究中,CA IX的高表达与肿瘤的生长和预后密切相关。此外,CA IX标签还可以用于蛋白质的亲和纯化,为实验室规模的蛋白质纯化提供了新的方法。未来的研究可以进一步探讨CA IX在不同组织中的功能,以及其在疾病发生发展中的作用机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Gut, Marta Ortova, Parkkila, Seppo, Vernerová, Zdeòka, Horak, Ivan, Pastoreková, Silvia. . Gastric hyperplasia in mice with targeted disruption of the carbonic anhydrase gene Car9. In Gastroenterology, 123, 1889-903. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12454846/
2. Xu, Meng, Bailey, Matthew J, Look, Jennifer, Baneyx, François. 2020. Affinity purification of Car9-tagged proteins on silica-derivatized spin columns and 96-well plates. In Protein expression and purification, 170, 105608. doi:10.1016/j.pep.2020.105608. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32062023/
3. Pan, Pei-wen, Parkkila, Anna-Kaisa, Autio, Salla, Haapasalo, Hannu, Parkkila, Seppo. 2011. Brain phenotype of carbonic anhydrase IX-deficient mice. In Transgenic research, 21, 163-76. doi:10.1007/s11248-011-9520-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21547424/
4. Song, Xinxin, Zhu, Shan, Xie, Yangchun, Kang, Rui, Tang, Daolin. 2017. JTC801 Induces pH-dependent Death Specifically in Cancer Cells and Slows Growth of Tumors in Mice. In Gastroenterology, 154, 1480-1493. doi:10.1053/j.gastro.2017.12.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29248440/
5. Pan, Peiwen, Leppilampi, Mari, Pastorekova, Silvia, Sly, William S, Parkkila, Seppo. 2006. Carbonic anhydrase gene expression in CA II-deficient (Car2-/-) and CA IX-deficient (Car9-/-) mice. In The Journal of physiology, 571, 319-27. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16396925/
6. Soto-Rodríguez, Jessica, Coyle, Brandon L, Samuelson, Ariana, Aravagiri, Kannan, Baneyx, François. 2017. Affinity purification of Car9-tagged proteins on silica matrices: Optimization of a rapid and inexpensive protein purification technology. In Protein expression and purification, 135, 70-77. doi:10.1016/j.pep.2017.05.003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28506644/