智鼠故事 
C57BL/6JCya-Atg2aem1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Atg2a-flox
产品编号：
S-CKO-18348
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Atg2a-flox mice (Strain S-CKO-18348) 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-Atg2aem1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-329015-Atg2a-B6J-VB
产品编号
S-CKO-18348
基因名
Atg2a
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
mKIAA0404；A830054M12；1810013C15Rik
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
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
Atg2a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Atg2a基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Atg2a-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模型。该模型旨在研究Atg2a基因在小鼠体内的功能，为相关疾病的发病机制研究和治疗药物的开发提供重要工具。
Atg2a基因位于小鼠19号染色体上，由40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40号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于2至8号外显子，包含1054个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Atg2a基因功能的丧失。
Atg2a-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，其基因发生移码突变，导致基因功能丧失。此外，敲除区域覆盖了基因编码区的18.36%。5'-loxP位点插入位于第一个内含子，长度为2460个碱基对；3'-loxP位点插入位于第八个内含子，长度为746个碱基对。有效的cKO区域长度约为3.2千碱基对。
需要注意的是，由于生物过程的复杂性，loxP插入对基因转录、RNA剪接和蛋白质翻译的影响无法完全预测。然而，已有数据库中的遗传信息表明，该策略具有较高的可行性。
Atg2a-flox小鼠模型可用于研究Atg2a基因在小鼠体内的功能，为相关疾病的发病机制研究和治疗药物的开发提供重要工具。
基因研究概述
ATG2A（自噬相关2A）是自噬相关基因家族的一员，自噬是一种高度保守的细胞内过程，负责降解和回收长寿命蛋白质和细胞质细胞器。ATG2A在自噬体形成中发挥重要作用，它定位于隔离膜和脂滴，并参与自噬体的延伸和成熟。ATG2A的N末端和C末端区域对其定位到隔离膜和脂滴至关重要，而C末端区域不是自噬所必需的。ATG2A中的两亲螺旋对于其定位到细胞器以及自噬体形成至关重要。ATG2A的表达模式在不同组织和细胞类型中有所不同，它可能在细胞凋亡、发育和疾病发生中发挥作用。
研究表明，YTHDF1（YTH结构域家族1）的表达和缺氧诱导的自噬在体外显著相关，YTHDF1在肝细胞癌（HCC）组织中的过表达与患者的不良预后相关。YTHDF1缺乏抑制了HCC细胞的自噬、生长和转移。YTHDF1通过结合m6A修饰的ATG2A和ATG14 mRNA，促进自噬相关基因ATG2A和ATG14的翻译，从而促进自噬和HCC的恶性进展。HIF-1α诱导的YTHDF1表达与缺氧诱导的自噬和HCC进展相关，通过促进自噬相关基因ATG2A和ATG14的翻译，以m6A依赖的方式发挥作用。这些发现表明YTHDF1是HCC患者潜在的预后生物标志物和治疗靶点[1]。
MGCG（MGC70870）是一种在胶质母细胞瘤（GBM）中高表达的lncRNA，与患者预后相关。MGCG与自噬相关，与自噬相关基因ATG2A的表达呈正相关。MGCG/hnRNPK通过增强ATG2A的翻译和自噬，促进GBM的发展。这些结果表明，MGCG有潜力促进GBM的发展，并可能成为肿瘤分子诊断和治疗的新靶点[2]。
WIPI4（WD重复域45）基因编码的蛋白在自噬途径中发挥作用。WIPI4耗竭导致细胞死亡，称为铁死亡，这是一种由脂质过氧化引起的细胞死亡。WIPI4耗竭增加了ATG2A在内质网-线粒体接触位点的定位，这增强了磷脂酰丝氨酸向线粒体的进口。这导致线粒体中磷脂酰乙醇胺的合成增加，这是一种易于过氧化的主要脂质，从而促进铁死亡。这一机制与经典的铁死亡刺激物几乎没有重叠，但它为BPAN中神经退行性变的原因提供了见解，并可能为治疗策略提供线索[3]。
E2F4（E2F转录因子4）是自噬相关基因ATG2A和ULK2的转录激活因子，对自噬和锌稳态至关重要。E2F4通过直接调节ATG2A和ULK2的转录，促进自噬，导致MT蛋白的降解，细胞内锌离子的分布增加，以及胃癌细胞的生长、侵袭和转移增加。USP2（泛素特异性肽酶2）稳定E2F4蛋白，并通过与E2F4的物理相互作用和去泛素化来诱导其转录激活。这些发现表明，针对USP2-E2F4轴的治疗可能抑制癌症进展中锌稳态所需的自噬机制[4]。
ATG2A在自噬体形成和细胞凋亡中发挥作用。ATG2A的N末端和C末端区域对其定位到隔离膜和脂滴至关重要，而C末端区域不是自噬所必需的。ATG2A中的两亲螺旋对于其定位到细胞器以及自噬体形成至关重要。这些结果表明，ATG2A的双重定位受不同区域调控[5]。
在斑马鱼中，ATG基因在终末造血中发挥不同作用。ATG13、BECN1、ATG9A、ATG2A、ATG5和ATG3的突变导致自噬缺陷和部分一致的造血异常。所有六种ATG突变导致SPI1B+髓系祖细胞数量下降，而只有BECN1突变导致MYB+造血干细胞和祖细胞（HSPCs）的扩张和CORO1A+白细胞数量的暂时增加。这些发现表明，ATG基因在斑马鱼终末造血中发挥不同的作用，并受ATG基因依赖的方式调控[6]。
在长寿家庭研究中，ATG2A的低表达与BMI相关，可能是肥胖的原因和结果。这表明，ATG2A可能在心血管风险的遗传机制中发挥作用[7]。
circPGAM1通过调节miR-376a增强了喉癌的耐药性。circPGAM1增强了喉癌细胞在顺铂处理下的集落形成和活力，并导致细胞凋亡减弱。circPGAM1在动物模型和临床患者中发挥关键作用。miR-376a是circPGAM1介导耐药性的关键效应因子。自噬相关基因ATG2A被证明可以挽救miR-376a调节的喉癌细胞耐药性。这些发现阐明了circPGAM1在喉癌耐药性中的作用，从而促进了针对喉癌的靶向治疗的发展[8]。
miR-541通过抑制自噬增强了人肝细胞癌对索拉非尼治疗的反应。miR-541在人肝细胞癌组织中表达下调，与患者的恶性临床病理特征、复发和生存相关。miR-541抑制了HCC细胞的生长、转移和自噬。预测软件和荧光素酶报告基因试验确定了自噬相关基因2A（ATG2A）和Ras相关蛋白Rab-1B（RAB1B）为miR-541的直接靶点。抑制ATG2A或RAB1B抑制了HCC细胞的恶性表型和自噬。与单一治疗相比，miR-541和索拉非尼的组合进一步抑制了HCC细胞在体内的生长。miR-541-ATG2A/RAB1B轴的失调在患者对索拉非尼治疗的反应中发挥关键作用。操纵这个轴可能有利于HCC患者的生存，尤其是在消除耐药性的高度追求策略中[9]。
综上所述，ATG2A是一种重要的自噬相关基因，在自噬体形成和细胞凋亡中发挥关键作用。ATG2A的表达和功能受到多种因素的调控，包括YTHDF1、MGCG、WIPI4、E2F4、USP2等。ATG2A在多种癌症中发挥重要作用，包括肝细胞癌、胶质母细胞瘤和喉癌。ATG2A的研究有助于深入理解自噬的生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Li, Qing, Ni, Yong, Zhang, Liren, Tang, Jinhai, Wang, Xuehao. 2021. HIF-1α-induced expression of m6A reader YTHDF1 drives hypoxia-induced autophagy and malignancy of hepatocellular carcinoma by promoting ATG2A and ATG14 translation. In Signal transduction and targeted therapy, 6, 76. doi:10.1038/s41392-020-00453-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33619246/
2. Chu, Fang, Wu, Pengfei, Mu, Maolin, Hu, Shanshan, Niu, Chaoshi. 2023. MGCG regulates glioblastoma tumorigenicity via hnRNPK/ATG2A and promotes autophagy. In Cell death & disease, 14, 443. doi:10.1038/s41419-023-05959-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37460467/
3. Zhu, Ye, Fujimaki, Motoki, Snape, Louisa, Fleming, Angeleen, Rubinsztein, David C. 2024. Loss of WIPI4 in neurodegeneration causes autophagy-independent ferroptosis. In Nature cell biology, 26, 542-551. doi:10.1038/s41556-024-01373-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38454050/
4. Xiao, Wenjing, Wang, Jianqun, Wang, Xiaojing, Tong, Qiangsong, Zheng, Liduan. 2022. Therapeutic targeting of the USP2-E2F4 axis inhibits autophagic machinery essential for zinc homeostasis in cancer progression. In Autophagy, 18, 2615-2635. doi:10.1080/15548627.2022.2044651. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35253629/
5. Tamura, Norito, Nishimura, Taki, Sakamaki, Yuriko, Yamamoto, Hayashi, Mizushima, Noboru. 2017. Differential requirement for ATG2A domains for localization to autophagic membranes and lipid droplets. In FEBS letters, 591, 3819-3830. doi:10.1002/1873-3468.12901. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29113029/
6. Chen, Xiang-Ke, Yi, Zhen-Ni, Lau, Jack Jark-Yin, Ma, Alvin Chun-Hang. 2023. Distinct roles of core autophagy-related genes in zebrafish definitive hematopoiesis. In Autophagy, 20, 830-846. doi:10.1080/15548627.2023.2274251. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37921505/
7. Acharya, Sandeep, Liao, Shu, Jung, Wooseok J, Province, Michael A, Brent, Michael R. 2024. A methodology for gene level omics-WAS integration identifies genes influencing traits associated with cardiovascular risks: the Long Life Family Study. In Human genetics, 143, 1241-1252. doi:10.1007/s00439-024-02701-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39276247/
8. Feng, Bo, Chen, Ke, Zhang, Weiwei, Zheng, Qi, He, Yong. 2020. circPGAM1 enhances autophagy signaling during laryngocarcinoma drug resistance by regulating miR-376a. In Biochemical and biophysical research communications, 534, 966-972. doi:10.1016/j.bbrc.2020.10.063. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33121682/
9. Xu, Wen-Ping, Liu, Jin-Pei, Feng, Ji-Feng, Lu, Bin, Xie, Wei-Fen. 2019. miR-541 potentiates the response of human hepatocellular carcinoma to sorafenib treatment by inhibiting autophagy. In Gut, 69, 1309-1321. doi:10.1136/gutjnl-2019-318830. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31727683/
