Gcn1-flox 基因敲除小鼠

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产品名称

Gcn1-flox 基因敲除小鼠

产品编号

S-CKO-18387

品系全称

C57BL/6JCya-Gcn1em1flox/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

CKOCMP-231659-Gcn1-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Gcn1-flox 基因敲除小鼠 mice (Strain S-CKO-18387) 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
GCN1 activator of EIF2AK4
基因别称
4932409G22,G431004K08Rik,GCN1L,Gcn1l1,mKIAA0219
染色体号
Chr 5 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_172719 | Ensembl: ENSMUST00000064454
修饰方式
条件性基因敲除
靶向范围
Exon 3~4
敲除长度
~1.2 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:2444248Mice homozygous for a knock-out allele exhibit embryonic lethality and severe embryonic growth retardation. Mice homozygous for a deletion of the RWD binding domain show milder embryonic growth retardation, perinatal lethality due to respiratory failure, and cell cycle and proliferation defects.
Gcn1(General Control Nonderepressible 1)是一种在真核生物中高度保守的蛋白质,它在多种生物学过程中发挥着重要作用,尤其是在翻译调控和应激反应中。Gcn1与Gcn2(General Control Non-Derepressible 2)激酶相互作用,共同构成了GAAC(General Amino Acid Control)途径,这是一种在氨基酸饥饿条件下激活的信号通路。Gcn1在GAAC途径中的主要功能是作为Gcn2的效应蛋白,介导eIF2α(Eukaryotic Initiation Factor 2α)的磷酸化,从而调节蛋白质的合成。

研究表明,Gcn1与核糖体直接相互作用,当氨基酸饥饿导致未充盈tRNA积累时,Gcn1能够检测到这一信号,并将其传递给Gcn2,促使Gcn2磷酸化eIF2α。这一过程抑制了大多数mRNA的翻译,但选择性激活了如GCN4(在酵母中)和ATF4(在哺乳动物中)等特定转录因子的翻译,从而启动一系列基因的表达,以应对氨基酸缺乏的应激[4,5]。GCN4和ATF4的表达增加,使得细胞能够合成所需的氨基酸,维持细胞生存。

此外,Gcn1还与核糖体蛋白Rps10相互作用,这种相互作用对于Gcn2的完全激活至关重要[3]。在氨基酸饥饿条件下,Gcn1通过接触Rps10将信号传递给Gcn2,导致eIF2α的磷酸化,进而调节翻译过程。这一发现揭示了Gcn1在核糖体相关质量控制系统中的重要作用。

最近的研究表明,Gcn1不仅在GAAC途径中发挥作用,还参与了其他重要的生物学过程。例如,在Caenorhabditis elegans和哺乳动物细胞中,Gcn1介导的翻译质量控制系统通过识别并降解异常蛋白质,维持蛋白质组稳态[1]。这一系统涉及BAG6伴侣复合物和GCN1蛋白,它们协同作用,清除具有疏水性C末端延伸(CTE)的异常蛋白质,并限制翻译产物的积累。此外,Gcn1还参与调节翻译动力学,当核糖体在非最优密码子上碰撞时,Gcn1能够启动共翻译mRNA降解,以维持细胞内蛋白质平衡[1]。

此外,Gcn1的结构研究揭示了其与停滞和碰撞的80S核糖体的结合模式。Gcn1的HEAT重复结构域跨越两个核糖体的P-柄区域和A位点区域,这种结合模式对于Gcn2的激活和整合应激反应(ISR)的调节具有重要意义[2]。

综上所述,Gcn1是一种在翻译调控、应激反应和蛋白质质量控制中发挥重要作用的蛋白质。Gcn1通过与Gcn2激酶的相互作用,调节eIF2α的磷酸化,进而影响蛋白质的合成。此外,Gcn1还参与其他生物学过程,如核糖体相关质量控制系统和翻译动力学调节。Gcn1的研究有助于深入理解真核生物的翻译调控机制和应激反应,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. Müller, Martin B D, Kasturi, Prasad, Jayaraj, Gopal G, Hartl, F Ulrich. 2023. Mechanisms of readthrough mitigation reveal principles of GCN1-mediated translational quality control. In Cell, 186, 3227-3244.e20. doi:10.1016/j.cell.2023.05.035. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37339632/
2. Pochopien, Agnieszka A, Beckert, Bertrand, Kasvandik, Sergo, Tenson, Tanel, Wilson, Daniel N. . Structure of Gcn1 bound to stalled and colliding 80S ribosomes. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 118, . doi:10.1073/pnas.2022756118. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33790014/
3. Lee, Su Jung, Swanson, Mark J, Sattlegger, Evelyn. . Gcn1 contacts the small ribosomal protein Rps10, which is required for full activation of the protein kinase Gcn2. In The Biochemical journal, 466, 547-59. doi:10.1042/BJ20140782. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25437641/
4. Marton, M J, Crouch, D, Hinnebusch, A G. . GCN1, a translational activator of GCN4 in Saccharomyces cerevisiae, is required for phosphorylation of eukaryotic translation initiation factor 2 by protein kinase GCN2. In Molecular and cellular biology, 13, 3541-56. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8497269/
5. Sattlegger, E, Hinnebusch, A G. . Separate domains in GCN1 for binding protein kinase GCN2 and ribosomes are required for GCN2 activation in amino acid-starved cells. In The EMBO journal, 19, 6622-33. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11101534/