Ficd-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Ficd-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-07472

品系全称

C57BL/6JCya-Ficdem1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-231630-Ficd-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Ficd-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-07472) 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
FIC domain containing
基因别称
D5Ertd40e,Hype
染色体号
Chr 5 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001010825 | Ensembl: ENSMUST00000065698
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 3
敲除长度
~1.4 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
Ficd基因编码的蛋白质在生物医学领域具有重要作用。Ficd是一种具有Fic结构域的酶,能够催化蛋白质的AMPylation和deAMPylation。AMPylation是一种后翻译修饰,通过将腺苷酸单磷酸(AMP)转移到目标蛋白的可接近残基上,从而调控蛋白的功能和活性。Ficd主要定位于内质网(ER),与ER中的HSP70伴侣蛋白BiP相互作用,调节未折叠蛋白反应(UPR)的信号通路。

Ficd在多种生物学过程中发挥作用。例如,Ficd能够调节细胞对葡萄糖波动的响应。在正常生理状态下,内质网维持着蛋白质的正确折叠和分泌。当细胞受到内质网应激时,Ficd通过催化BiP的AMPylation和deAMPylation,调节UPR信号通路,以维持细胞内质网的稳态。研究发现,在葡萄糖饥饿的代谢应激条件下,野生型小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)中BiP的AMPylation水平升高,而Ficd缺失的MEF细胞则表现出广泛的基因表达变化,UPR信号通路减弱,细胞应激恢复反应异常,以及蛋白质分泌不受限制。这表明Ficd对于调节UPR信号通路、细胞应激恢复以及维持分泌蛋白稳态至关重要[1,3]。

Ficd基因在进化过程中广泛存在。除了在脊椎动物中的保守性外,Ficd基因在无脊椎动物和微生物真核生物中也存在。研究发现,在无脊椎动物的基因组中,包括轮虫、寄生虫蠕虫和双壳类动物,存在Ficd基因的拷贝。此外,一些双链DNA病毒,如白点综合症病毒、Cherax quadricarinatus iridovirus、Ostreid疱疹病毒-1和甲虫nudivirus,也携带Ficd基因的拷贝。这些病毒中的Ficd基因与宿主中的Ficd基因具有共同的起源,这表明水平基因转移(HGT)和基因复制可能参与了Ficd基因的传播和功能扩展[2]。

Ficd基因的突变与多种疾病相关。研究发现,Ficd基因的突变可能导致边缘智能功能障碍、焦虑、抑郁、肥胖等临床表型。例如,一项研究发现,一个患者表现出边缘智能功能障碍、皮肤角化病、腹部肌肉松弛、焦虑、抑郁、肥胖和视神经萎缩等症状。通过全外显子测序(WES)发现,该患者携带一个Ficd基因的错义突变,该突变位于高度保守区域,可能影响蛋白质的功能。这表明Ficd基因的突变可能导致多种临床表型,需要进一步研究以阐明这些表型的遗传机制[4]。

此外,Ficd基因的突变还与新生儿糖尿病相关。研究发现,Ficd基因的突变可能导致内质网伴侣蛋白BiP的AMPylation异常,进而导致胰岛素产生细胞的功能障碍和糖尿病的发生。例如,一项研究发现,五名来自三个不同家族的个体,患有新生儿糖尿病和严重的神经发育迟缓。这些个体携带Ficd基因的纯合突变,导致BiP的AMPylation异常。这种异常的AMPylation导致胰岛素分泌减少,并引起糖尿病的发生[5]。

Ficd基因的缺失还可能导致神经退行性疾病的发生。研究发现,Ficd基因的缺失在Drosophila模型中导致进行性神经退行性变。在Ficd缺失的Drosophila模型中,运动能力受损,运动神经元通路中的BiP水平降低,并且氧化应激增加。这些发现表明Ficd基因的缺失可能导致神经退行性疾病的发生,并揭示了Ficd基因在神经肌肉生理学中的重要作用[6]。

综上所述,Ficd基因编码的蛋白质在生物医学领域具有重要作用。Ficd通过催化蛋白质的AMPylation和deAMPylation,调节未折叠蛋白反应(UPR)的信号通路,维持细胞内质网的稳态。Ficd基因的突变与多种疾病相关,包括边缘智能功能障碍、焦虑、抑郁、肥胖、新生儿糖尿病和神经退行性疾病。进一步研究Ficd基因的功能和调控机制,对于理解相关疾病的发病机制和开发新的治疗策略具有重要意义。

参考文献:
1. Gulen, Burak, Blevins, Aubrie, Kinch, Lisa N, Casey, Amanda K, Orth, Kim. 2024. FicD sensitizes cellular response to glucose fluctuations in mouse embryonic fibroblasts. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 121, e2400781121. doi:10.1073/pnas.2400781121. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39259589/
2. Rosani, Umberto, De Felice, Sofia, Frizzo, Riccardo, Kawato, Satoshi, Wegner, K Mathias. 2023. FicD genes in invertebrates: A tale of transposons, pathogenic and integrated viruses. In Gene, 893, 147895. doi:10.1016/j.gene.2023.147895. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37832807/
3. Gulen, Burak, Kinch, Lisa N, Servage, Kelly A, Casey, Amanda K, Orth, Kim. 2024. FicD Sensitizes Cellular Response to Glucose Fluctuations in Mouse Embryonic Fibroblasts. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2024.01.22.576705. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38328056/
4. Vinci, Mirella, Greco, Donatella, Figura, Maria Grazia, Federico, Concetta, Calì, Francesco. 2024. Exploring the Role of FICD, a New Potential Gene Involved in Borderline Intellectual Functioning, Psychological and Metabolic Disorders. In Genes, 15, . doi:10.3390/genes15121655. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39766922/
5. Perera, Luke A, Hattersley, Andrew T, Harding, Heather P, Ron, David, De Franco, Elisa. 2023. Infancy-onset diabetes caused by de-regulated AMPylation of the human endoplasmic reticulum chaperone BiP. In EMBO molecular medicine, 15, e16491. doi:10.15252/emmm.202216491. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36704923/
6. Lobato, Amanda G, Ortiz-Vega, Natalie, Canic, Tijana, Syed, Sheyum, Zhai, R Grace. 2024. Loss of Fic causes progressive neurodegeneration in a Drosophila model of hereditary spastic paraplegia. In Biochimica et biophysica acta. Molecular basis of disease, 1870, 167348. doi:10.1016/j.bbadis.2024.167348. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38986817/