智鼠故事 
C57BL/6JCya-Ogaem1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Oga-flox
产品编号：
S-CKO-16385
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Oga-flox mice (Strain S-CKO-16385) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Ogaem1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-76055-Oga-B6J-VA
产品编号
S-CKO-16385
基因名
Oga
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Hy5；Mgea5；Ncoat
NCBI号
修饰方式
条件性基因敲除
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。
小鼠表型
MGI:1932139 Mice homozygous for a gene-trapped allele exhibit perinatal lethality associated with a developmental delay and respiratory failure. Mouse embryonic fibroblasts exhibit proliferative and mitotic defects, frequent cytokinesis failure, and loss of genomic stability.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Oga位于小鼠的19号染色体，采用基因编辑技术，通过高通量电转受精卵方式，获得Oga基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Oga-flox小鼠模型由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建，用于研究Oga基因在小鼠体内的功能。Oga基因位于小鼠19号染色体上，由16个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TGA终止密码子在6号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于2号外显子至4号外显子，包含281个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Oga基因功能的丧失。
Oga-flox小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带敲除等位基因的小鼠表现出发育迟缓、呼吸衰竭等特征，且胚胎成纤维细胞表现出增殖和有丝分裂缺陷、频繁的细胞分裂失败和基因组稳定性丧失。
此外，敲除2号外显子至4号外显子会导致基因移码，并覆盖编码区域的10.23%。5'-loxP位点插入的内含子1长度为3848个碱基对，3'-loxP位点插入的内含子4长度为667个碱基对。有效的cKO区域长度约为3.0千碱基对。
该策略基于现有数据库中的遗传信息设计。由于生物过程的复杂性，现有技术水平无法预测loxP插入对基因转录、RNA剪接和蛋白质翻译的影响。删除cKO区域可能不会影响Oga-203转录本。
基因研究概述
Oga，全称为O-GlcNAcase，是人类体内唯一的催化O-连接β-N-乙酰氨基葡萄糖（O-GlcNAc）修饰从蛋白底物上水解（脱糖基化）的酶。O-GlcNAcylation是一种重要的蛋白质翻译后修饰，涉及将O-GlcNAc基团添加到细胞质、细胞核和线粒体蛋白上，参与调节细胞内的基本过程，如细胞信号传导、基因表达、代谢和应激反应等。O-GlcNAcylation的动态循环由两个酶控制：O-GlcNAc转移酶（OGT）负责将O-GlcNAc添加到蛋白上，而O-GlcNAcase（OGA）负责将其移除。O-GlcNAcylation在细胞内和整个生物体的生理功能中扮演着重要角色，其异常与多种疾病的发生发展密切相关[1]。
近年来，研究者们对O-GlcNAcylation的机制和功能有了更深入的理解。例如，研究发现，在血液系统发育中，OGA和OGT的基因编辑人类诱导多能干细胞（hiPSCs）为研究O-GlcNAcylation的功能提供了重要平台。研究发现，OGA的抑制能够加速hiPSCs向造血干细胞（HSCs）的分化，而O-GlcNAc稳态的破坏则影响其向红细胞谱系的分化。这些发现表明，O-GlcNAcylation在血液细胞发育的不同阶段和谱系中发挥着重要作用[2]。
在肝脏中，研究者发现，肥胖引起的代谢并发症与Kctd17表达的增加有关。Kctd17能够诱导OGA的降解，从而导致碳水化合物反应元件结合蛋白（ChREBP）的蛋白水平升高，进而影响葡萄糖和脂质代谢。在肥胖小鼠中，敲除Kctd17或使用Kctd17的反义寡核苷酸处理能够改善葡萄糖耐量和肝脂肪变性。然而，同时敲除Kctd17和OGA则能够消除Kctd17缺失对代谢的益处。这些发现揭示了Kctd17和OGA在肥胖引起的代谢并发症中的作用机制，并为治疗肥胖相关的2型糖尿病和非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）提供了新的思路[3]。
此外，研究发现，葡萄糖胺（GlcN）能够改善小鼠败血症模型的生存率，并减轻败血症引起的肺损伤和炎症。GlcN通过调节O-GlcNAcylation，抑制败血症引起的炎症基因表达和NF-κB的激活。败血症过程中，核质蛋白的O-GlcNAc水平会下降，而GlcN能够抑制这一下降趋势。GlcN还能够抑制败血症引起的OGA水平升高。这些发现表明，GlcN可能通过调节O-GlcNAcylation，发挥对败血症的保护作用[4]。
在癌症研究中，研究者发现，OGA的突变能够异常地水解PDLIM7蛋白上的O-GlcNAc修饰，从而影响p53和细胞骨架，促进癌症细胞的恶性行为。研究发现，OGA的突变体能够选择性地水解具有+2脯氨酸序列的蛋白底物上的O-GlcNAc修饰。PDLIM7是OGA突变体水解的一个重要底物，与肿瘤抑制因子p53相关。OGA突变体通过促进PDLIM7与E3泛素连接酶MDM2的复合物形成，抑制p53的表达和稳定性，从而促进癌症细胞的侵袭和转移[5]。
此外，系统性的全癌分析发现，OGT和OGA可能是肿瘤微环境和治疗反应的潜在生物标志物[6]。在卵巢癌中，OGT的下调能够通过诱导自噬，增强卵巢癌细胞对顺铂的耐药性[7]。在心肌细胞中，OGA的杂合子不足会增加O-GlcNAcylation，但会加速心肌梗死后的心室功能障碍[8]。在卵母细胞成熟过程中，NAT10通过ac4C修饰维持OGA mRNA的稳定性，从而正调控卵母细胞成熟[9]。此外，O-GlcNAcylation还参与染色质调控，影响基因表达和表观遗传状态[10]。
综上所述，O-GlcNAcylation是一种重要的蛋白质翻译后修饰，O-GlcNAcase（OGA）作为其关键的调节酶，在细胞内和整个生物体的生理功能中发挥着重要作用。OGA的异常与多种疾病的发生发展密切相关，包括血液系统疾病、代谢性疾病、癌症和心血管疾病等。研究O-GlcNAcylation和OGA的功能机制，有助于深入理解其与疾病发生发展的关系，为疾病的预防和治疗提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Yang, Xiaoyong, Qian, Kevin. 2017. Protein O-GlcNAcylation: emerging mechanisms and functions. In Nature reviews. Molecular cell biology, 18, 452-465. doi:10.1038/nrm.2017.22. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28488703/
2. Luanpitpong, Sudjit, Tangkiettrakul, Kantpitchar, Kang, Xing, Laowtammathron, Chuti, Issaragrisil, Surapol. 2024. OGT and OGA gene-edited human induced pluripotent stem cells for dissecting the functional roles of O-GlcNAcylation in hematopoiesis. In Frontiers in cell and developmental biology, 12, 1361943. doi:10.3389/fcell.2024.1361943. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38752196/
3. Oh, Ah-Reum, Jeong, Yelin, Yu, Junjie, Pajvani, Utpal B, Kim, KyeongJin. 2022. Hepatocyte Kctd17 Inhibition Ameliorates Glucose Intolerance and Hepatic Steatosis Caused by Obesity-induced Chrebp Stabilization. In Gastroenterology, 164, 439-453. doi:10.1053/j.gastro.2022.11.019. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36402191/
4. Hwang, Ji-Sun, Kim, Kyung-Hong, Park, Jiwon, Lee, Yunkyoung, Han, Inn-Oc. 2018. Glucosamine improves survival in a mouse model of sepsis and attenuates sepsis-induced lung injury and inflammation. In The Journal of biological chemistry, 294, 608-622. doi:10.1074/jbc.RA118.004638. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30455348/
5. Hu, Chia-Wei, Wang, Ao, Fan, Dacheng, Li, Lingjun, Jiang, Jiaoyang. 2024. OGA mutant aberrantly hydrolyzes O-GlcNAc modification from PDLIM7 to modulate p53 and cytoskeleton in promoting cancer cell malignancy. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 121, e2320867121. doi:10.1073/pnas.2320867121. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38838015/
6. Hou, Chunyan, Wu, Ci, Zhu, Wenge, Pei, Huadong, Ma, Junfeng. 2023. Systematic pan-cancer analysis reveals OGT and OGA as potential biomarkers for tumor microenvironment and therapeutic responses. In Genes & diseases, 11, 101089. doi:10.1016/j.gendis.2023.101089. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38362042/
7. Zhou, Fuxing, Yang, Xiaoshan, Zhao, Hang, Li, Jia, Chen, Biliang. 2018. Down-regulation of OGT promotes cisplatin resistance by inducing autophagy in ovarian cancer. In Theranostics, 8, 5200-5212. doi:10.7150/thno.27806. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30555541/
8. Dassanayaka, Sujith, Brittian, Kenneth R, Long, Bethany W, Hanover, John A, Jones, Steven P. 2020. Cardiomyocyte Oga haploinsufficiency increases O-GlcNAcylation but hastens ventricular dysfunction following myocardial infarction. In PloS one, 15, e0242250. doi:10.1371/journal.pone.0242250. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33253217/
9. Lin, Jiayu, Xiang, Yuting, Huang, Jiana, Li, Jingjie, Zhou, Chuanchuan. 2022. NAT10 Maintains OGA mRNA Stability Through ac4C Modification in Regulating Oocyte Maturation. In Frontiers in endocrinology, 13, 907286. doi:10.3389/fendo.2022.907286. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35937804/
10. Hardivillé, Stéphan, Hart, Gerald W. 2016. Nutrient regulation of gene expression by O-GlcNAcylation of chromatin. In Current opinion in chemical biology, 33, 88-94. doi:10.1016/j.cbpa.2016.06.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27322399/
