智鼠故事 
C57BL/6JCya-Setxem1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Setx-flox
产品编号：
S-CKO-18761
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Setx-flox mice (Strain S-CKO-18761) 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-Setxem1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-269254-Setx-B6J-VB
产品编号
S-CKO-18761
基因名
Setx
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
AOA2；Als4；Sen1；SCAR1；mKIAA0625；A130090N03；A930037J23Rik
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:2443480 Mice homozygous for a knock-out allele exhibit male infertility due to arrested male meiosis and reduced female fertility.
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
Setx位于小鼠的2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Setx基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Setx-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Setx基因在小鼠体内的功能。Setx基因位于小鼠2号染色体上，由26个外显子组成，其中ATG起始密码子在3号外显子，TAG终止密码子在26号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）位于4号外显子，包含211个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Setx基因功能的丧失。Setx-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。此外，携带敲除等位基因的小鼠表现出雄性不育，这是由于雄性减数分裂停滞和雌性生育力下降所致。
基因研究概述
Setx，也称为senataxin，是一种重要的RNA/DNA解旋酶，主要参与转录调控和DNA损伤反应，通过解决R-loop结构来实现其功能。R-loop是一种包含RNA-DNA杂交体的三链核酸结构，在细胞中具有生理和病理作用。Setx的突变会导致两种不同的神经退行性疾病：显性突变导致青少年型肌萎缩侧索硬化症（ALS）称为ALS4，而隐性突变则导致共济失调，称为共济失调伴眼运动不能2型（AOA2）。目前尚不清楚相同蛋白质的突变如何导致不同的表型[1,2,3,4,5,6,7,8]。
Setx在细胞中具有多种功能，包括转录调控、终止和R-loop的解决。Setx的N端与RNA聚合酶II相互作用，而C端参与解旋酶活性。Setx与多种酶相互作用，如泛素蛋白连接酶SAN1和核糖核酸酶H（RNase H），以实现其在转录和DNA损伤反应中的功能。Setx还与外切酶亚基Rrp45相互作用，参与DNA损伤反应。Setx的突变会影响其结构和功能，导致神经元退化并出现ALS的临床症状[8]。
Setx的突变还会影响自噬途径的调节。自噬是一种重要的细胞过程，通过降解和回收细胞内蛋白质和细胞器来维持细胞稳态。Setx的缺失会抑制自噬的进程，导致泛素化蛋白的积累、清除蛋白质聚集体的能力下降以及线粒体缺陷。在AOA2患者的成纤维细胞中，也发现了自噬途径的失调。这些发现表明Setx在自噬调节中具有新的功能，其调节可能对AOA2的治疗产生影响[4]。
Setx还与RNA-DNA杂交体的形成有关。R-loop是RNA-DNA杂交体包含的核酸，在细胞中具有重要作用。R-loop的失调会导致DNA损伤和基因组不稳定性，这与内切酶如XPG的作用有关。Setx的缺失或BRCA1基因的突变会导致细胞核R-loop的扰动，从而在细胞质中形成XPG和XPF依赖的杂交体。这些细胞质杂交体与模式识别受体cGAS和TLR3结合，激活IRF3并诱导细胞凋亡。在SETX突变的患者细胞中，也观察到了切除的杂交体和R-loop诱导的先天免疫反应。这些发现表明RNA-DNA杂交体是免疫原性物质，在R-loop处理后异常积累在细胞质中，通过先天免疫反应将R-loop积累与细胞死亡联系起来。异常的R-loop处理和随后的先天免疫激活可能有助于许多疾病的发生，如神经退行性疾病和癌症[1]。
Setx的突变也与ALS4的发病机制有关。ALS4是一种异质性的神经退行性疾病，影响运动神经元和随意肌肉控制。SETX基因的突变会导致ALS4的发生。在SETX基因敲入小鼠中，观察到了免疫学特征，包括中枢神经系统和血液中克隆性扩张的终末分化效应记忆（TEMRA）CD8 T细胞。在ALS4患者中，克隆性扩张的TEMRA CD8 T细胞在周围血液中循环。这些结果表明，在ALS4中存在抗原特异性CD8 T细胞反应，这可以用来揭示疾病机制，并作为疾病状态的潜在生物标志物[2]。
Setx的突变也与AOA2的发病机制有关。AOA2是一种常染色体隐性遗传的共济失调，表现为早期发病、进行性小脑共济失调、周围神经病变、眼运动不能和高血清α-胎球蛋白（AFP）水平。SETX基因的突变会导致AOA2的发生。在SETX基因突变的AOA2患者中，观察到了多种临床特征，包括小脑共济失调、周围神经病变、小脑萎缩和高AFP浓度。这些发现表明SETX基因突变与AOA2的发病机制密切相关[3]。
Setx的突变还与C9orf72基因的ALS发病机制有关。C9orf72基因的GGGGCC（G4C2）重复扩张是家族性ALS最常见的形式，并产生有毒的精氨酸富含二肽重复（DPRs），干扰无膜细胞器，如核仁。Setx是一种核解旋酶，可能调节与ALS功能障碍相关的RNA-蛋白质相互作用。在C9orf72 ALS中，SETX的表达降低会增强DPR毒性，并抑制（G4C2）58和GR（50）Drosophila模型中的疾病表型。SETX的表达还导致GR（50）从核仁中重新定位。这些发现揭示了SETX功能与导致神经元死亡的细胞过程之间的新联系，这是最常见的家族性ALS形式[9]。
综上所述，Setx是一种重要的RNA/DNA解旋酶，在转录调控、DNA损伤反应和自噬调节中发挥重要作用。Setx的突变会导致两种不同的神经退行性疾病：ALS4和AOA2。Setx的突变还会影响RNA-DNA杂交体的形成，并与C9orf72基因的ALS发病机制有关。这些发现为理解Setx的功能和突变导致的疾病机制提供了重要的线索，并为疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略[1,2,3,4,5,6,7,8,9]。
参考文献：
1. Crossley, Magdalena P, Song, Chenlin, Bocek, Michael J, Abu-Remaileh, Monther, Cimprich, Karlene A. 2022. R-loop-derived cytoplasmic RNA-DNA hybrids activate an immune response. In Nature, 613, 187-194. doi:10.1038/s41586-022-05545-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36544021/
2. Campisi, Laura, Chizari, Shahab, Ho, Jessica S Y, La Spada, Albert R, Marazzi, Ivan. 2022. Clonally expanded CD8 T cells characterize amyotrophic lateral sclerosis-4. In Nature, 606, 945-952. doi:10.1038/s41586-022-04844-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35732742/
3. Chen, Shuaishuai, Du, Juping, Jiang, Huihua, Shen, Bo, Zhou, Yuanlin. 2022. Ataxia with oculomotor apraxia type 2 caused by a novel homozygous mutation in SETX gene, and literature review. In Frontiers in molecular neuroscience, 15, 1019974. doi:10.3389/fnmol.2022.1019974. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36438189/
4. Richard, Patricia, Feng, Shuang, Tsai, Yueh-Lin, Tian, Bin, Manley, James L. 2020. SETX (senataxin), the helicase mutated in AOA2 and ALS4, functions in autophagy regulation. In Autophagy, 17, 1889-1906. doi:10.1080/15548627.2020.1796292. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32686621/
5. Megarbane, Andre, Bizzari, Sami, Deepthi, Asha, Delague, Valérie, Urtizberea, J Andoni. . A 20-year Clinical and Genetic Neuromuscular Cohort Analysis in Lebanon: An International Effort. In Journal of neuromuscular diseases, 9, 193-210. doi:10.3233/JND-210652. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34602496/
6. Ma, Limin, Shi, Yingying, Chen, Zhongcan, Li, Shujian, Zhang, Jiewen. 2018. A novel SETX gene mutation associated with Juvenile amyotrophic lateral sclerosis. In Brain and behavior, 8, e01066. doi:10.1002/brb3.1066. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30052327/
7. Crossley, Magdalena P, Brickner, Joshua R, Song, Chenlin, Tsai, Miaw-Sheue, Cimprich, Karlene A. 2021. Catalytically inactive, purified RNase H1: A specific and sensitive probe for RNA-DNA hybrid imaging. In The Journal of cell biology, 220, . doi:10.1083/jcb.202101092. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34232287/
8. Tsui, Andrew, Kouznetsova, Valentina L, Kesari, Santosh, Fiala, Milan, Tsigelny, Igor F. 2023. Role of Senataxin in Amyotrophic Lateral Sclerosis. In Journal of molecular neuroscience : MN, 73, 996-1009. doi:10.1007/s12031-023-02169-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37982993/
9. Bennett, Craig L, Dastidar, Somasish, Arnold, Frederick J, West, Ryan J H, La Spada, Albert R. 2023. Senataxin helicase, the causal gene defect in ALS4, is a significant modifier of C9orf72 ALS G4C2 and arginine-containing dipeptide repeat toxicity. In Acta neuropathologica communications, 11, 164. doi:10.1186/s40478-023-01665-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37845749/
