Grk1-flox 基因敲除小鼠

下单100%中奖,最高可得千元京东卡
复苏/繁育服务
产品名称

Grk1-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-08228

品系全称

C57BL/6JCya-Grk1em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-24013-Grk1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Grk1-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-08228) 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
G protein-coupled receptor kinase 1
基因别称
Gprk1,Rhok,Rk
染色体号
Chr 8 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_011881 | Ensembl: ENSMUST00000033827
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 2~4
敲除长度
~2.7 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:1345146Analysis of homozygous null mice revealed abnormal photoresponses and light-induced apoptosis in rods. Mutant mice may serve as models of Oguchi disease and retinal degeneration.
Grk1,全称为G蛋白偶联受体激酶1(G protein-coupled receptor kinase 1),是一种重要的细胞内激酶,主要在视网膜中表达,特别是杆状光感受器细胞中。Grk1在视觉信号传导中起着关键作用,它负责磷酸化激活的光感受器蛋白——视紫红质,从而启动视紫红质的脱敏和降解过程,这对于维持视觉系统的正常功能至关重要。

Grk1基因突变与多种视网膜疾病相关,最著名的是Oguchi病,这是一种罕见的常染色体隐性遗传性静止夜盲症。Oguchi病患者在暗适应后,眼底会出现特征性的金色棕色改变,称为Mizuo-Nakamura现象,这是由于视紫红质在暗适应期间过度积累所致。在Grk1基因中发现的突变会导致Grk1功能丧失,从而无法有效磷酸化视紫红质,导致视紫红质在视网膜中积累,引发Oguchi病[1,5,6]。

除了Oguchi病,Grk1基因突变还与其他视网膜疾病相关,如X连锁视网膜色素变性(XLRP)。XLRP是一种由RPGR基因突变引起的严重致盲性疾病。研究表明,在非人灵长类动物模型中,GRK1启动子比IRBP启动子更有效地靶向基因表达至杆状和锥状光感受器细胞。这为开发针对XLRP的基因治疗方法提供了重要的分子组件[4]。

Grk1基因的突变不仅影响其正常的磷酸化功能,还会影响其运输。Pde6d基因编码的PrBP/δ蛋白负责调节异戊二烯化蛋白,如PDE6和Grk1,从光感受器内段到外段的转运。Pde6d基因敲除小鼠的PDE6和Grk1转运受损,导致光感受器外段中这两种蛋白几乎检测不到,并导致光opic ERG b波振幅显著降低。有趣的是,Unc119基因敲除可以部分逆转Pde6d敲除小鼠中锥状光感受器中Grk1的转运缺陷,这表明异戊二烯化和酰化蛋白在锥状光感受器中的转运是相互依赖的[2]。

此外,Grk1基因敲除小鼠的视网膜表型可能会受到Crb1基因突变的影响。Crb1基因编码的蛋白在视网膜外层限膜(OLM)的形成中起关键作用。C57BL/6N小鼠品系中发现的一个Crb1基因点突变会导致光感受器极性紊乱和视网膜变性。研究表明,基于C57BL/6N品系的Grk1敲除小鼠(Grk1(-/-))在没有Crb1突变的情况下表现正常,但在Crb1突变背景下,Grk1敲除小鼠的视网膜出现形态学异常,包括外核层(ONL)的重组和Zona occludens-1(ZO-1)在OLM处的染色不连续。这表明遗传背景可以影响基因敲除小鼠的表型,并可能对视觉功能产生潜在的影响[3]。

Grk1的过度表达也对光感受器的细胞存活有影响。研究表明,Grk1过表达小鼠在强光照射下比对照组小鼠更容易发生光感受器损伤。这表明,虽然Grk1在视觉信号传导中起着关键作用,但其过度表达可能对光感受器细胞有害[7]。

Grk1基因的表达和调控在视网膜细胞中具有细胞特异性。研究发现,Grk1基因在杆状和锥状光感受器细胞中都有表达,并且在杆状细胞中富集。此外,Grk1基因还转录一个剪接变体,称为GRK1b,它具有较低的催化活性。这些发现表明,Grk1的表达和调控对于维持视网膜细胞的正常功能至关重要[8]。

综上所述,Grk1基因在视网膜信号传导和光感受器细胞功能中起着关键作用。Grk1基因突变与多种视网膜疾病相关,包括Oguchi病和XLRP。此外,Grk1的运输和表达也受到其他基因的调控,如Pde6d和Crb1。Grk1的过度表达对光感受器细胞有害,而Grk1的表达和调控在视网膜细胞中具有细胞特异性。因此,深入研究Grk1基因的功能和调控机制对于理解视网膜疾病的发病机制和开发新的治疗方法具有重要意义。

参考文献:
1. Teke, Mehmet Yasin, Citirik, Mehmet, Kabacam, Serkan, Demircan, Suleyman, Alikasifoglu, Mehmet. 2016. A novel missense mutation of the GRK1 gene in Oguchi disease. In Molecular medicine reports, 14, 3129-33. doi:10.3892/mmr.2016.5620. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27511724/
2. Zhang, Houbin, Frederick, Jeanne M, Baehr, Wolfgang. . Unc119 gene deletion partially rescues the GRK1 transport defect of Pde6d (- /-) cones. In Advances in experimental medicine and biology, 801, 487-93. doi:10.1007/978-1-4614-3209-8_62. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24664735/
3. Pak, Joseph S, Lee, Eun-Jin, Craft, Cheryl Mae. 2015. The retinal phenotype of Grk1-/- is compromised by a Crb1 rd8 mutation. In Molecular vision, 21, 1281-94. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26664249/
4. Beltran, William A, Cideciyan, Artur V, Boye, Shannon E, Jacobson, Samuel G, Aguirre, Gustavo D. 2017. Optimization of Retinal Gene Therapy for X-Linked Retinitis Pigmentosa Due to RPGR Mutations. In Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy, 25, 1866-1880. doi:10.1016/j.ymthe.2017.05.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28566226/
5. Oishi, Akio, Akimoto, Masayuki, Kawagoe, Naoaki, Takahashi, Masayo, Yoshimura, Nagahisa. . Novel mutations in the GRK1 gene in Japanese patients With Oguchi disease. In American journal of ophthalmology, 144, 475-7. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17765441/
6. Wei, Xing, Li, Hui, Wu, Shijing, Zhu, Tian, Sui, Ruifang. 2022. Genetic analysis and clinical features of three Chinese patients with Oguchi disease. In Documenta ophthalmologica. Advances in ophthalmology, 146, 17-32. doi:10.1007/s10633-022-09910-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36417138/
7. Whitcomb, Tiffany, Sakurai, Keisuke, Brown, Bruce M, Kefalov, Vladimir J, Khani, Shahrokh C. 2009. Effect of g protein-coupled receptor kinase 1 (Grk1) overexpression on rod photoreceptor cell viability. In Investigative ophthalmology & visual science, 51, 1728-37. doi:10.1167/iovs.09-4499. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19834036/
8. Zhao, X, Huang, J, Khani, S C, Palczewski, K. . Molecular forms of human rhodopsin kinase (GRK1). In The Journal of biological chemistry, 273, 5124-31. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9478965/