智鼠故事 
C57BL/6JCya-Aars2em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Aars2-flox
产品编号：
S-CKO-17519
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Aars2-flox mice (Strain S-CKO-17519) 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-Aars2em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-224805-Aars2-B6J-VC
产品编号
S-CKO-17519
基因名
Aars2
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Gm89；Aarsl；AlaRS
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:2681839 Alleles with single amino acid substitutions that result in loss of tRNA proofreading are embryonic lethal and E8.5 embryos are small.
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
Aars2位于小鼠的17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Aars2基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Aars2-flox小鼠是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的条件性基因敲除小鼠。Aars2基因位于小鼠17号染色体上，由22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22号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于1至5号外显子，包含879碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Aars2基因功能的丧失。Aars2-flox小鼠模型的构建过程包括将基因编辑工具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。该模型可用于研究Aars2基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
AARS2，即丙氨酰-tRNA合成酶2，是一种编码线粒体丙氨酰-tRNA合成酶的基因。丙氨酰-tRNA合成酶负责将丙氨酸氨基酸与丙氨酰-tRNA结合，这一过程对于蛋白质合成至关重要。此外，AARS2还具有其他重要的生物学功能，包括参与L-乳酸的感知和调节，以及与细胞代谢和疾病发生相关。
AARS2作为L-乳酸的传感器，在细胞内感知L-乳酸浓度并调节其功能。研究发现，AARS1和AARS2是细胞内L-乳酸的传感器，对于L-乳酸刺激细胞内的赖氨酸乳酰化过程至关重要。AARS1/2和进化上保守的大肠杆菌同源物AlaRS能够与L-乳酸结合，并通过ATP依赖性反应直接催化赖氨酸接受端的乳酰化[1]。此外，AARS2还能够与cGAS（cyclic GMP-AMP synthase）结合，介导其乳酰化和失活，从而调节细胞内的DNA感应和免疫反应[1]。
AARS2在缺氧条件下也发挥着重要的调节作用。研究发现，线粒体蛋白的乳酰化是由缺氧诱导的，以限制氧化磷酸化过程。在缺氧条件下，AARS2蛋白的降解受到抑制，导致其在细胞内积累。AARS2通过将乳酰基团转移到丙酮酸脱氢酶复合物中的PDHA1和肉碱棕榈酰转移酶2（CPT2）的赖氨酸残基上，使这些酶失活，从而抑制氧化磷酸化过程[2]。这种乳酰化过程可以通过SIRT3酶的作用被逆转，从而激活氧化磷酸化过程。
AARS2基因突变与多种疾病的发生发展相关。例如，AARS2基因突变与原发性卵巢功能不全（POI）的发生相关。POI是一种卵巢功能异常的疾病，导致在40岁之前出现不孕症。研究发现，AARS2基因突变是POI的遗传基础之一，主要涉及代谢功能和减数分裂/DNA修复途径[3]。此外，AARS2基因突变还与多种癌症的发生和预后相关。研究发现，AARS2基因在多种癌症中表达上调，并且与癌症的生物学功能和预后相关[4]。
AARS2基因突变还与多种神经系统疾病的发生相关。例如，AARS2基因突变与AARS2相关脑白质营养不良（AARS2-L）的发生相关。AARS2-L是一种罕见的常染色体隐性遗传性疾病，表现为认知衰退、共济失调、痉挛和帕金森症等症状。研究发现，AARS2基因突变会导致AARS2蛋白的功能异常，进而影响线粒体代谢和神经系统的发育[5]。此外，AARS2基因突变还与先天心脏病的发生相关。研究发现，AARS2基因突变会影响心脏的发育和功能，导致心脏结构和功能的异常[6]。
综上所述，AARS2基因在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括蛋白质合成、L-乳酸的感知和调节、缺氧条件下的氧化磷酸化过程调节、以及与多种疾病的发生和发展相关。AARS2基因的研究对于深入理解线粒体代谢、神经系统的发育和疾病的发生机制具有重要意义。未来，AARS2基因的研究可以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. Li, Heyu, Liu, Chao, Li, Ran, Lin, Shixian, Zhang, Long. 2024. AARS1 and AARS2 sense L-lactate to regulate cGAS as global lysine lactyltransferases. In Nature, 634, 1229-1237. doi:10.1038/s41586-024-07992-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39322678/
2. Mao, Yunzi, Zhang, Jiaojiao, Zhou, Qian, Xu, Wei, Zhao, Shimin. 2024. Hypoxia induces mitochondrial protein lactylation to limit oxidative phosphorylation. In Cell research, 34, 13-30. doi:10.1038/s41422-023-00864-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38163844/
3. França, Monica Malheiros, Mendonca, Berenice Bilharinho. 2021. Genetics of ovarian insufficiency and defects of folliculogenesis. In Best practice & research. Clinical endocrinology & metabolism, 36, 101594. doi:10.1016/j.beem.2021.101594. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34794894/
4. Liu, Long, Gao, Jie, Liu, Xudong, Shi, Ji Hua, Zhang, Shuijun. 2023. AARS2 as a novel biomarker for prognosis and its molecular characterization in pan-cancer. In Cancer medicine, 12, 21531-21544. doi:10.1002/cam4.6682. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37990642/
5. Zhang, Xiao, Li, Jie, Zhang, Yanyan, Peng, Tao, Tian, Tian. 2022. AARS2-Related Leukodystrophy: a Case Report and Literature Review. In Cerebellum (London, England), 22, 59-69. doi:10.1007/s12311-022-01369-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35084689/
6. Lu, Yao Wei, Liang, Zhuomin, Guo, Haipeng, Chen, Hong, Wang, Da-Zhi. 2023. PCBP1 regulates alternative splicing of AARS2 in congenital cardiomyopathy. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2023.05.18.540420. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37293078/
