智鼠故事 
C57BL/6JCya-Rack1em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Rack1-flox
产品编号：
S-CKO-18416
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Rack1-flox mice (Strain S-CKO-18416) 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-Rack1em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-14694-Rack1-B6J-VB
产品编号
S-CKO-18416
基因名
Rack1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
p205；Gnb2l1；GB-like；Gnb2-rs1
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:101849 Embryos homozygous for a hypomorphic allele lack early egg cylinders and die at gastrulation. Heterozygotes show a transient growth deficit, a white belly spot and hypopigmented tail and paws, while embryonic fibroblasts show a reduction in PMA- and insulin-stimulated translation.
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
Rack1位于小鼠的11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Rack1基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Rack1-flox小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的条件性敲除小鼠。Rack1基因位于小鼠11号染色体上，由8个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TAA终止密码子在8号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于2号外显子和3号外显子之间，包含320个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Rack1基因功能的丧失。Rack1-flox小鼠模型的构建过程包括使用基因编辑技术对Rack1基因进行靶向修饰，并利用BAC克隆RP23-256L10作为模板，通过PCR生成同源臂和cKO区域。随后，将修饰后的基因序列与靶向载体共同注入受精卵中，以实现基因敲除。出生的小鼠将进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带敲除等位基因的小鼠胚胎在早期胚胎发育阶段表现出缺陷，缺乏早期卵细胞和死于原肠胚形成阶段。杂合子小鼠则表现出暂时性生长缺陷，腹部出现白色斑点，尾部和爪子出现色素减退，同时胚胎成纤维细胞在PMA和胰岛素刺激下的翻译过程受到抑制。此外，2号外显子和3号外显子之间的敲除将导致基因发生移码突变，覆盖了33.65%的编码区域。5'-loxP位点的插入位于1号内含子，长度为1090个碱基对，而3'-loxP位点的插入位于3号内含子，长度为983个碱基对。有效cKO区域的长度约为1.7千碱基对。该构建策略是基于现有数据库中的遗传信息设计的。然而，由于生物过程的复杂性，目前的技术水平无法预测loxP插入对基因转录、RNA剪接和蛋白质翻译的影响。此外，该区域的删除可能影响小鼠Snord95和Snord96a的表达。Rack1-flox小鼠模型可用于研究Rack1基因在小鼠体内的功能，以及基因敲除对小鼠生长、发育和代谢等方面的影响。
基因研究概述
Rack1，也称为受体激活的C激酶1，是一种多功能支架蛋白，在细胞信号转导和动物发育中发挥着重要作用。Rack1通过与其他蛋白质的相互作用，调节各种细胞功能和信号通路。研究发现，Rack1在多种疾病中发挥重要作用，包括病毒复制、神经发育、癌症发生和发展等。
研究发现，Rack1是多种黄病毒复制的关键宿主因子。通过CRISPR/Cas9基因组编辑技术，研究人员发现Rack1对于寨卡病毒（ZIKV）的复制至关重要。进一步的研究表明，Rack1对于蚊媒和蜱媒黄病毒的复制也具有重要作用，包括西尼罗病毒（WNV）、登革热病毒（DENV）、波瓦桑病毒（POWV）和兰加特病毒（LGTV）等。此外，Rack1还与冠状病毒SARS-CoV-2的复制相关，但与黄热病毒（YFV）、埃博拉病毒（EBOV）、水泡性口炎病毒（VSV）或单纯疱疹病毒（HSV）的复制无关。Rack1的缺失会导致病毒复制工厂的形态改变，病毒复制体（VPs）的形成减少。Rack1还可以与多种黄病毒的NS1蛋白相互作用，NS1蛋白是病毒复制复合体形成的关键蛋白[1]。
Rack1在神经发育中也发挥重要作用。FMRP（脆性X智力低下蛋白1）是脆性X综合征（FXS）的关键基因，FXS是一种自闭症谱系障碍。研究发现，FMRP可以与CNOT1相互作用，维持Rack1的水平。Rack1的基因减少会导致线粒体功能障碍和神经元兴奋性增加，这与FXS神经元的表型相似。此外，增强线粒体功能可以挽救FMRP缺乏的皮质神经元在产前发育中的缺陷，这表明靶向线粒体功能障碍可能是FXS的一种潜在治疗方法[2]。
Rack1还与癌症的发生和发展相关。研究发现，Rack1在口腔鳞状细胞癌（OSCC）中表达上调，并促进OSCC细胞的增殖、迁移和侵袭。此外，Rack1与乳腺癌基因1（BRCA1）相互作用，调节中心体复制。Rack1定位于中心体和纺锤极，参与BRCA1在中心体的正确定位。Rack1与BRCA1的相互作用对于中心体数量的调节至关重要。此外，Rack1还通过调节PLK1活性，参与中心粒复制。Rack1与PLK1和Aurora A直接结合，促进PLK1的磷酸化和Aurora A/PLK1信号轴的激活。Rack1的过表达会导致中心体扩增，特别是在乳腺上皮细胞中，导致PLK1过度激活，随后中心粒分离和中心粒重新复制。此外，Rack1还与缺氧诱导因子α、Von Hippel-Lindau蛋白、热休克蛋白90、β-连环蛋白和糖原合酶激酶-3β等蛋白质相互作用，在中心体调节中发挥作用[3]。
Rack1的稳定与癌症的发生和发展也密切相关。研究发现，OTUB1（泛素醛结合蛋白1）在肝细胞癌（HCC）中表达上调，并促进HCC的增殖和转移。OTUB1与Rack1直接结合，并通过其非经典的泛素化抑制降低Rack1的K48连接泛素化，从而稳定Rack1蛋白水平。因此，OTUB1显著增加多种原癌基因的表达，并通过激活PI3K/AKT和FAK/ERK信号通路在HCC中发挥作用。此外，转录因子MAZ通过识别OTUB1启动子区域的潜在反应元件上调OTUB1的表达[4]。
Rack1在胰腺腺鳞状癌（PASC）中也发挥重要作用。研究发现，Rack1在PASC细胞中表达上调，并与EGFR信号通路的激活相关。此外，Rack1还与TRIM26相互作用，TRIM26是一种三结构域含家族基因，在多种癌症中发挥抑癌作用。TRIM26可以与Rack1相互作用，并促进Rack1的降解，从而抑制MEK/ERK信号通路。TRIM26的过表达抑制了骨肉瘤细胞的增殖和侵袭，而Rack1的过表达可以逆转TRIM26过表达对骨肉瘤细胞增殖和侵袭的抑制作用[5]。
Rack1在肠道的发育和细胞死亡机制中也发挥重要作用。研究发现，在肛门直肠畸形（ARM）大鼠中，Rack1的表达下调，导致P38磷酸化和MAPK信号通路的激活。抑制该通路下调Nqo1和Gpx4的表达，导致细胞内铁离子、活性氧（ROS）和脂质过氧化物的水平升高。Gpx4在ARM后肠中的下调与Rack1共定位和一致的线粒体形态一致，表明铁死亡的发生。Rack1作为枢纽基因，通过P38-MAPK/Nqo1/Gpx4轴调节铁离子、脂质过氧化物和ROS，导致肠道上皮细胞中的铁死亡，可能影响ARM发生时的后肠发育[6]。
综上所述，Rack1是一种多功能支架蛋白，在细胞信号转导和动物发育中发挥着重要作用。Rack1在多种疾病中发挥重要作用，包括病毒复制、神经发育、癌症发生和发展等。Rack1的稳定与癌症的发生和发展密切相关，OTUB1可以稳定Rack1蛋白水平，促进HCC的发生和发展。TRIM26可以与Rack1相互作用，并促进Rack1的降解，从而抑制骨肉瘤的发生和发展。Rack1在肠道的发育和细胞死亡机制中也发挥重要作用，Rack1的表达下调可能导致铁死亡的发生，影响ARM发生时的后肠发育。因此，Rack1的研究有助于深入理解细胞信号转导和动物发育的机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Shue, Byron, Chiramel, Abhilash I, Cerikan, Berati, Best, Sonja M, Beard, Michael R. 2021. Genome-Wide CRISPR Screen Identifies RACK1 as a Critical Host Factor for Flavivirus Replication. In Journal of virology, 95, e0059621. doi:10.1128/JVI.00596-21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34586867/
2. Shen, Minjie, Sirois, Carissa L, Guo, Yu, Werling, Donna M, Zhao, Xinyu. 2023. Species-specific FMRP regulation of RACK1 is critical for prenatal cortical development. In Neuron, 111, 3988-4005.e11. doi:10.1016/j.neuron.2023.09.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37820724/
3. Yoshino, Yuki, Chiba, Natsuko. 2021. Roles of RACK1 in centrosome regulation and carcinogenesis. In Cellular signalling, 90, 110207. doi:10.1016/j.cellsig.2021.110207. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34843916/
4. Peng, Liqun, Wu, Tiangen, Liu, Yingyi, He, Wenzhi, Yuan, Yufeng. 2024. OTUB1 accelerates hepatocellular carcinoma by stabilizing RACK1 via its non-canonical ubiquitination. In Cellular oncology (Dordrecht, Netherlands), 47, 987-1004. doi:10.1007/s13402-023-00913-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38315284/
5. Xia, Kezhou, Zheng, Di, Wei, Zhun, Liu, Wenda, Guo, Weichun. 2023. TRIM26 inhibited osteosarcoma progression through destabilizing RACK1 and thus inactivation of MEK/ERK signaling. In Cell death & disease, 14, 529. doi:10.1038/s41419-023-06048-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37591850/
6. Wang, Chen-Yi, Li, Mu-Yu, Li, Si-Ying, Tang, Xiao-Bing, Bai, Yu-Zuo. 2024. Rack1-mediated ferroptosis affects hindgut development in rats with anorectal malformations: Spatial transcriptome insights. In Cell proliferation, 57, e13618. doi:10.1111/cpr.13618. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38523594/
