Cul3-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Cul3-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-09616

品系全称

C57BL/6JCya-Cul3em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-26554-Cul3-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Cul3-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-09616) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
cKO小鼠库模型
Hedgehog信号通路

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
cullin 3
基因别称
KIAA0617
染色体号
Chr 1 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_016716 | Ensembl: ENSMUST00000163119
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 4
敲除长度
~1.9 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:1347360Homozygotes for a targeted null mutation accumulate cyclin E, exhibit abnormal cycling in cells of extraembryonic ectoderm and trophectoderm, reduced size, abnormal gastrulation and trophoblast cells, absence of an amnion, and death by embryonic day 7.5. Conditional heterozygous KO in neuronal cells causes social deficits and anxiety-like behavior, while homozygous neuronal KO leads to brain abnormalities, small body size and death before weaning.
Cul3,即Cullin-3,是细胞内E3泛素连接酶复合体中的一个核心组分,参与蛋白质的泛素化过程。泛素化是蛋白质降解的一个重要机制,通过将泛素分子标记到目标蛋白上,进而将其送入蛋白酶体进行降解。Cul3通过结合不同的底物受体,如Keap1、Bach1等,形成特定的E3连接酶复合体,从而选择性地降解不同的底物蛋白,调节细胞内的信号通路和生理过程。近年来,Cul3在神经发育障碍(NDDs),尤其是自闭症谱系障碍(ASD)中的作用日益受到关注。

Cul3在神经发育中的功能已被广泛研究。Cul3的缺失会导致神经元形态的改变,包括树突复杂性和长度的减少,以及轴突形成的减少。此外,Cul3的缺失还会导致突触棘密度的增加,尤其是在细长和短粗的突触上,以及平均突触体积的减少。这些改变与Cul3缺失后caspase-3活性的增加有关,caspase-3是一种参与细胞凋亡的蛋白酶。研究表明,抑制caspase-3活性可以逆转Cul3缺失引起的神经元形态改变和细胞活力下降[3]。

Cul3还在植物的光信号传导中发挥作用。植物中的光受体——光敏色素,可以与一组转录因子相互作用,称为光敏色素相互作用因子(PIFs)。Cul3与光敏色素相互作用因子结合,调节其丰度和活性,进而影响植物的生长和发育[2]。

在人类细胞中,Cul3的功能也得到了广泛研究。Cul3的缺失会导致细胞活力下降,并且在某些情况下,如癌症和干细胞中,Cul3的缺失是细胞生存所必需的。此外,Cul3还与某些癌症的治疗耐药性有关,如黑色素瘤对vemurafenib的耐药性[1]。

Cul3在神经发育障碍中的研究主要集中在自闭症谱系障碍(ASD)。研究表明,Cul3基因的突变与ASD的发生有关。在中国自闭症谱系障碍队列中,Cul3基因的突变频率显著高于预期[4]。此外,Cul3的缺失还会导致小鼠表现出自闭症样行为,如社交互动障碍和感觉门控缺陷。这些改变与Cul3缺失后NMDA受体功能的降低有关[8]。

Cul3还在其他疾病中发挥作用。例如,Cul3与肾细胞癌的发生发展有关,Cul3的突变会导致肾细胞癌的发生[7]。此外,Cul3还与细胞的自噬和Nrf2信号通路有关,Cul3的缺失会导致自噬和Nrf2信号通路的失调,进而影响细胞的生理功能和疾病的发生[5][6]。

综上所述,Cul3在神经发育、植物光信号传导、细胞生长和癌症等多种生物学过程中发挥重要作用。Cul3的缺失会导致神经元形态的改变、植物光信号传导的失调、细胞活力下降和癌症的发生发展。此外,Cul3还与自闭症谱系障碍、肾细胞癌等疾病的发生有关。Cul3的研究有助于深入理解Cul3在细胞生理和疾病发生中的作用机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Shalem, Ophir, Sanjana, Neville E, Hartenian, Ella, Doench, John G, Zhang, Feng. 2013. Genome-scale CRISPR-Cas9 knockout screening in human cells. In Science (New York, N.Y.), 343, 84-87. doi:10.1126/science.1247005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24336571/
2. Pham, Vinh Ngoc, Kathare, Praveen Kumar, Huq, Enamul. 2017. Phytochromes and Phytochrome Interacting Factors. In Plant physiology, 176, 1025-1038. doi:10.1104/pp.17.01384. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29138351/
3. Xia, Qiang-Qiang, Singh, Anju, Wang, Jing, Singer, Jeffrey D, Powell, Craig M. 2024. Autism risk gene Cul3 alters neuronal morphology via caspase-3 activity in mouse hippocampal neurons. In Frontiers in cellular neuroscience, 18, 1320784. doi:10.3389/fncel.2024.1320784. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38803442/
4. Wang, Tianyun, Guo, Hui, Xiong, Bo, Xia, Kun, Eichler, Evan E. 2016. De novo genic mutations among a Chinese autism spectrum disorder cohort. In Nature communications, 7, 13316. doi:10.1038/ncomms13316. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27824329/
5. Jiang, Tao, Harder, Bryan, Rojo de la Vega, Montserrat, Chapman, Eli, Zhang, Donna D. 2015. p62 links autophagy and Nrf2 signaling. In Free radical biology & medicine, 88, 199-204. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2015.06.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26117325/
6. McAllaster, Michael R, Bhushan, Jaya, Balce, Dale R, Sibley, L David, Virgin, Herbert W. 2023. Autophagy gene-dependent intracellular immunity triggered by interferon-γ. In mBio, 14, e0233223. doi:10.1128/mbio.02332-23. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37905813/
7. Sato, Yusuke, Yoshizato, Tetsuichi, Shiraishi, Yuichi, Homma, Yukio, Ogawa, Seishi. 2013. Integrated molecular analysis of clear-cell renal cell carcinoma. In Nature genetics, 45, 860-7. doi:10.1038/ng.2699. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23797736/
8. Rapanelli, Maximiliano, Tan, Tao, Wang, Wei, Qu, Jun, Yan, Zhen. 2019. Behavioral, circuitry, and molecular aberrations by region-specific deficiency of the high-risk autism gene Cul3. In Molecular psychiatry, 26, 1491-1504. doi:10.1038/s41380-019-0498-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31455858/