Orc3-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Orc3-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-11402

品系全称

C57BL/6JCya-Orc3em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-50793-Orc3-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Orc3-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-11402) 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
origin recognition complex, subunit 3
基因别称
Orc3l
染色体号
Chr 4 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_015824.4 | Ensembl: ENSMUST00000048706
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 5~6
敲除长度
~1701 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:1354944Mice homozygous for a conditional allele activated in the neural cells exhibit reduced neuronal precursor proliferation and reduced radial glial cell.
Orc3,全称是Origin Recognition Complex 3,是起源识别复合物(ORC)的一个亚基。ORC是存在于真核生物中的一个多蛋白复合物,它在DNA复制和细胞分化中起着关键作用。ORC负责识别DNA复制起始点,并参与调控细胞周期。ORC由多个亚基组成,其中Orc3是其中一个重要的亚基,它在多种细胞功能和生物学过程中发挥着重要作用。

在植物中,Orc3与无融合生殖(apomixis)的发生密切相关。在Paspalum simplex中,存在三个Orc3拷贝,分别是PsORC3a、PsORC3b和PsORC3c。其中,PsORC3a是特异性存在于无融合生殖基因型中的假基因,它在所有发育阶段的胚乳中都有低表达,而PsORC3b则在有性生殖的胚乳中有精确的时间调控表达。PsORC3a和PsORC3b的顺式转录本在有性和无融合生殖的雌性细胞谱系中均有表达,而在无融合生殖的胚乳中没有检测到反式转录本。研究表明,水稻和拟南芥中的orc3突变体显示正常的雌配子体,但胚胎和胚乳在发育的早期阶段停滞。因此,PsORC3a可能与无融合生殖胚乳的发育相关,并且与功能性同源基因的下调相关[1]。

ORC3还与其他蛋白质相互作用,例如Xmas-2。Xmas-2是TREX-2 mRNA出口复合物的主要蛋白质,而TREX-2蛋白复合物是核孔中mRNA从细胞核到细胞质出口的关键参与者。研究表明,Xmas-2的C端区域与Orc3蛋白相互作用[2]。

在人类细胞中,ORC复合物与异染色质蛋白1(HP1)α和HP1β相关联的异染色质聚集物相关。Orc1和Orc3直接与HP1α结合,Orc3的两个结构域,即螺旋-环-螺旋结构域和mod相互作用区域结构域,可以独立地与HP1α结合。研究表明,ORC复合物与HP1蛋白在异染色质上的结合对于维持染色质的紧密结构和着丝粒功能至关重要[3]。

在小鼠中,Orc3基因被定位在染色体4A3上。小鼠Orc3蛋白包含一个潜在的核定位信号和一个非碱性螺旋-环-螺旋基序。研究表明,Orc3蛋白是细胞周期中所有阶段都高表达的,并且与Orc1p形成一个二聚体,共同参与DNA复制的起始过程[4]。

在神经元成熟过程中,Orc3的表达受到发育调控。在培养的小脑颗粒细胞中,Orc3的mRNA和蛋白质水平在体外培养6到8天时增加,这与树突分支的最大发育时间相吻合。研究表明,Orc3通过抑制Rho信号通路来支持神经元的成熟,并且介导了mGlu4受体的分化活性[5]。

在肝癌患者中,ORC1、ORC3和ORC6的表达水平与患者的生存率和复发率相关。研究表明,ORC1和ORC4-6的表达水平与总生存期(OS)相关,而ORC1-3和ORC5-6的表达水平与无复发生存期(RFS)相关。此外,ORC1和ORC3-6在正常肝组织中均有表达,而ORC2则没有[6]。

在果蝇中,Orc3与空间记忆的保留相关。研究表明,Orc3是空间记忆形成的必要基因之一。与Orc3相关的基因还包括radish和latheo,它们在空间记忆的形成中也发挥着重要作用[7]。

小鼠Orc1、Orc2和Orc3存在两种剪接变体,分别由选择性RNA剪接产生。研究表明,Orc1B变体缺乏一个功能域,这个功能域对于核定位和蛋白酶体依赖性降解是必需的。Orc1B变体仅在小鼠胸腺和早期胚胎阶段表达,并且由于缺乏核定位信号,Orc1B变体在细胞质中积聚,并抵抗蛋白酶体介导的降解[8]。

人类ORC/MCM复合物在活跃基因中的密度较低,并且与复制时间相关,但并不界定起始区域。研究表明,ORC和MCM复合物在转录基因中显著且均匀地减少,在基因启动子区域富集,并且早期复制区域比晚期复制区域更丰富。然而,在控制这些变量后,起始区域、终止区域、单向复制区域和随机复制区域之间的ORC/MCM密度没有差异。这表明,ORC/MCM密度与复制时间相关,但并不单独调控复制起始的概率[9]。

在Paspalum simplex中,PsORC3a和PsORC3c的表达模式与胚乳的发育相关。PsORC3a在无融合生殖的胚乳中持续表达,而PsORC3b和PsORC3c在有性胚乳中上调表达。研究表明,PsORC3b的下调足以恢复有性四倍体植物的种子可育性,并且其表达水平在胚乳发育的增殖到有丝分裂后期的过渡阶段决定了这些种子的命运。此外,只有当PsORC3c被母系遗传时,它才能上调PsORC3b。这些发现为将无融合生殖特性引入有性作物并克服异源多倍性杂交中的受精障碍提供了一种新的途径[10]。

综上所述,Orc3是一个重要的蛋白质,在DNA复制、细胞分化、神经元成熟和癌症等生物学过程中发挥着重要作用。Orc3与无融合生殖、空间记忆和肝癌的发生发展密切相关。未来的研究可以进一步探索Orc3在这些生物学过程中的具体作用机制,以及Orc3与其他蛋白质的相互作用,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Siena, Lorena A, Ortiz, Juan Pablo A, Calderini, Ornella, Pessino, Silvina C, Pupilli, Fulvio. 2016. An apomixis-linked ORC3-like pseudogene is associated with silencing of its functional homolog in apomictic Paspalum simplex. In Journal of experimental botany, 67, 1965-78. doi:10.1093/jxb/erw018. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26842983/
2. Kurshakova, M M, Kopytova, D V, Georgieva, S G. 2021. Study of the Interaction between Xmas-2, the Main Protein of TREX-2 mRNA Export Complex, and the Orc3 Protein, a Subunit of ORC Complex of D. melanogaster. In Doklady. Biochemistry and biophysics, 496, 18-21. doi:10.1134/S1607672921010063. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33689068/
3. Prasanth, Supriya G, Shen, Zhen, Prasanth, Kannanganattu V, Stillman, Bruce. 2010. Human origin recognition complex is essential for HP1 binding to chromatin and heterochromatin organization. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 107, 15093-8. doi:10.1073/pnas.1009945107. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20689044/
4. Springer, J, Nanda, I, Hoehn, K, Schmid, M, Grummt, F. . Identification and chromosomal localization of murine ORC3, a new member of the mouse origin recognition complex. In Cytogenetics and cell genetics, 87, 245-51. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10702681/
5. Cappuccio, I, Colapicchioni, C, Santangelo, V, Nicoletti, F, Melchiorri, D. 2010. The origin recognition complex subunit, ORC3, is developmentally regulated and supports the expression of biochemical markers of neuronal maturation in cultured cerebellar granule cells. In Brain research, 1358, 1-10. doi:10.1016/j.brainres.2010.07.052. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20674557/
6. Wang, Xiang-Kun, Wang, Qiao-Qi, Huang, Jian-Lu, Ye, Xin-Ping, Peng, Tao. 2020. Novel candidate biomarkers of origin recognition complex 1, 5 and 6 for survival surveillance in patients with hepatocellular carcinoma. In Journal of Cancer, 11, 1869-1882. doi:10.7150/jca.39163. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32194798/
7. Ostrowski, Daniela, Kahsai, Lily, Kramer, Elizabeth F, Knutson, Patrick, Zars, Troy. 2015. Place memory retention in Drosophila. In Neurobiology of learning and memory, 123, 217-24. doi:10.1016/j.nlm.2015.06.015. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26143995/
8. Miyake, Yasuyuki, Mizuno, Takeshi, Yanagi, Ken-ichiro, Hanaoka, Fumio. 2005. Novel splicing variant of mouse Orc1 is deficient in nuclear translocation and resistant for proteasome-mediated degradation. In The Journal of biological chemistry, 280, 12643-52. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15634681/
9. Kirstein, Nina, Buschle, Alexander, Wu, Xia, Audit, Benjamin, Schepers, Aloys. 2021. Human ORC/MCM density is low in active genes and correlates with replication time but does not delimit initiation zones. In eLife, 10, . doi:10.7554/eLife.62161. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33683199/
10. Bellucci, Michele, Caceres, Maria Eugenia, Paolocci, Francesco, De Marchis, Francesca, Pupilli, Fulvio. . ORIGIN OF RECOGNITION COMPLEX 3 controls the development of maternal excess endosperm in the Paspalum simplex agamic complex (Poaceae). In Journal of experimental botany, 74, 3074-3093. doi:10.1093/jxb/erad069. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36812152/