Parp1-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Parp1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-00939

品系全称

C57BL/6JCya-Parp1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-11545-Parp1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Parp1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-00939) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
KO小鼠库模型
NF-κB信号通路

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
poly (ADP-ribose) polymerase family, member 1
基因别称
5830444G22Rik,ARTD1,Adprp,Adprt1,PARP,PPOL,msPARP,parp-1,sPARP-1
染色体号
Chr 1 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_007415 | Ensembl: ENSMUST00000027777
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~4
敲除长度
~6.4 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:1340806Homozygous ablation of this gene may lead to skin hyperplasia, extreme sensitivity to radiation and alkylating agents, abnormal response to xenobiotics and endogenous compounds, reduced noise-induced hearing loss, altered susceptibility to neurotoxicity, or protection against renal ischemic injury.
PARP1(Poly(ADP-ribose) polymerase 1)是一种核蛋白,主要参与DNA损伤修复、染色质组织以及基因转录调控等重要的生物学过程。PARP1能够通过将聚腺苷二磷酸核糖(PAR)连接到自身或其他蛋白质上,发挥其生物学功能。PARP1的活性对于维持基因组稳定性和细胞存活至关重要。然而,其功能并非单一,它在细胞内的作用机制和调控方式也日益受到关注。

在DNA损伤修复过程中,PARP1发挥着重要作用。研究发现,PARP1基因敲除导致HEK293细胞中DNA碱基切除修复(BER)基因的表达下调,包括NEIL1、DNA聚合酶δ和ε的辅助亚基基因等[1]。这一发现表明,PARP1在BER途径中具有关键作用。此外,PARP1基因敲除还导致负责核糖体生物发生和蛋白酶体功能的蛋白质表达水平发生显著变化[1]。

PARP1除了在DNA损伤修复中发挥作用外,还参与基因表达调控。研究发现,PARP1能够与WDR5相互作用,增强目标基因的识别并促进肿瘤发生[2]。虽然PARP1不调节WDR5的PAR化或H3K4甲基化的全局水平,但它对WDR5的结合和H3K4甲基化具有位点特异性影响。WDR5能够促进PARP1对目标基因的识别和表达,而抑制WDR5 Win位点则能够阻碍PARP1与目标基因的结合[2]。这些发现揭示了PARP1在染色质识别、基因转录和肿瘤发生中的作用机制。

PARP1还与其他蛋白质相互作用,参与细胞分化等过程。研究发现,ATRX/EZH2复合物表观遗传地调节FADD/PARP1轴,导致胶质瘤对替莫唑胺(TMZ)耐药[3]。ATRX表达上调通过STAT5b/TET2复合物介导的DNA去甲基化作用,稳定PARP1蛋白在TMZ耐药细胞中。ATRX通过下调FADD表达,依赖ATRX/EZH2复合物,导致TMZ耐药细胞中PARP1蛋白稳定[3]。这一发现为进一步阐明ATRX/PARP1轴在TMZ耐药中的作用提供了新的证据。

此外,PARP1的抑制对于治疗BRCA2缺陷型肿瘤具有重要意义。研究发现,PARP抑制剂能够选择性杀死BRCA2缺陷型肿瘤细胞,而不影响正常细胞[4]。在BRCA2缺陷型细胞中,由于同源重组修复途径受损,自发形成的单链断裂会导致复制叉崩溃,而PARP抑制剂则能够阻止这种修复过程,从而杀死肿瘤细胞[4]。

PARP1在基因控制中也发挥着重要作用。研究发现,PARP1在细胞分化和发育过程中,通过调节染色质结构,参与基因表达的调控[5]。PARP1能够抑制转录,但在环境刺激和发育信号的作用下,PARP1可以修饰自身和染色质相关蛋白质,从而促进基因转录[5]。

PARP1还参与免疫反应的调控。研究发现,PARP1的抑制能够增加IRF1依赖性基因转录,包括IL-12、LMP2、OAS1和PKR等[6]。PARP1通过阻止IRF1与干扰素刺激反应元件(ISRE)的结合,抑制IRF1介导的转录[6]。这一发现表明,PARP1是IRF1介导的免疫反应的关键调节因子。

此外,PARP1与G-四链体结构的相互作用也受到关注。研究发现,PARP1抑制剂能够与PARP1基因启动子区域的G-四链体结构形成复合物,这可能为开发更好的G-四链体结合剂和抑制酶活性的药物提供新的思路[7]。

PARP1的表达和活性还受到其他因素的调控。研究发现,KE肽能够调节人骨髓间充质干细胞(MSC)老化过程中SIRT1、PARP1和PARP2基因的表达和蛋白质合成[8]。KE肽能够提高年轻MSC中SIRT1基因的表达和蛋白质合成,而降低老化MSC中PARP1和PARP2基因的表达和蛋白质合成[8]。这一发现表明,KE肽在MSC老化过程中可能通过调节SIRT1、PARP1和PARP2的表达和活性,发挥其生物活性和抗衰老作用。

综上所述,PARP1是一种多功能的蛋白质,参与DNA损伤修复、基因表达调控、染色质组织以及细胞分化等重要的生物学过程。PARP1的功能和调控机制十分复杂,需要进一步深入研究。此外,PARP1的抑制对于治疗BRCA2缺陷型肿瘤具有重要意义,为癌症治疗提供了新的策略。

参考文献:
1. Zakharenko, A L, Malakhova, A A, Dyrkheeva, N S, Tupikin, A A, Lavrik, O I. 2023. PARP1 Gene Knockout Suppresses Expression of DNA Base Excision Repair Genes. In Doklady. Biochemistry and biophysics, 508, 6-11. doi:10.1134/S1607672922700028. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36653586/
2. Qin, Yali, Dong, Xiaochuan, Lu, Manman, Qu, Jing, Yang, Zhenhua. 2024. PARP1 interacts with WDR5 to enhance target gene recognition and facilitate tumorigenesis. In Cancer letters, 593, 216952. doi:10.1016/j.canlet.2024.216952. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38750719/
3. Han, Bo, Meng, Xiangqi, Wu, Pengfei, Cai, Jinquan, Jiang, Tao. 2020. ATRX/EZH2 complex epigenetically regulates FADD/PARP1 axis, contributing to TMZ resistance in glioma. In Theranostics, 10, 3351-3365. doi:10.7150/thno.41219. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32194873/
4. Bryant, Helen E, Schultz, Niklas, Thomas, Huw D, Curtin, Nicola J, Helleday, Thomas. . Specific killing of BRCA2-deficient tumours with inhibitors of poly(ADP-ribose) polymerase. In Nature, 434, 913-7. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15829966/
5. Ji, Yingbiao, Tulin, Alexei V. 2010. The roles of PARP1 in gene control and cell differentiation. In Current opinion in genetics & development, 20, 512-8. doi:10.1016/j.gde.2010.06.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20591646/
6. Wang, Cheng, Du, Meng, Huang, Dan, Huang, Kun, Huang, Kai. 2019. Inhibition of PARP1 Increases IRF-dependent Gene Transcription in Jurkat Cells. In Current medical science, 39, 356-362. doi:10.1007/s11596-019-2043-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31209803/
7. Dallavalle, Sabrina, Princiotto, Salvatore, Mattio, Luce M, Gargallo, Raimundo, Mazzini, Stefania. 2021. Investigation of the Complexes Formed between PARP1 Inhibitors and PARP1 G-Quadruplex at the Gene Promoter Region. In International journal of molecular sciences, 22, . doi:10.3390/ijms22168737. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34445442/
8. Khavinson, V K, Linkova, N S, Ashapkin, V V, Petukhov, M G, Vanuyshin, B F. . [KE peptide regulates SIRT1, PARP1, PARP2 gene expression and protein synthesis in human mesenchymal stem cells aging.]. In Advances in gerontology = Uspekhi gerontologii, 36, 302-312. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37782636/