Casp4-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Casp4-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-01333

品系全称

C57BL/6JCya-Casp4em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-12363-Casp4-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Casp4-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-01333) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
caspase 4, apoptosis-related cysteine peptidase
基因别称
CASP-11,CASP-4,Casp11,Caspl,ich-3
染色体号
Chr 9 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_007609 | Ensembl: ENSMUST00000027012
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~3
敲除长度
~2.4 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:107700Homozygous mutation of this gene results in decreased levels of serum IL-1alpha and IL-1beta. Mutant animals are resistant to septic shock after injection with LPS.
Casp4,也称为Caspase-4,是人类炎症性半胱氨酸蛋白酶家族的一员。Caspases是一类在细胞凋亡中发挥关键作用的蛋白酶,它们通过切割特定的底物蛋白,导致细胞死亡。Casp4在免疫系统中扮演着重要角色,参与先天免疫反应,促进吞噬体与溶酶体的融合,阻止病原体在细胞内的复制,并促进前炎症细胞因子的成熟和分泌。此外,Casp4还参与细胞迁移、细胞-基质粘附和组织侵袭等过程,与肿瘤的发生发展密切相关。

在先天免疫反应中,Casp4通过非经典的炎症小体信号通路发挥作用。研究表明,Casp11(小鼠中的同源基因)和Casp4可以识别革兰氏阴性细菌的脂多糖(LPS),并激活炎症小体,导致细胞焦亡和IL-1β的成熟。Casp11和Casp4的激活依赖于NLRP3和ASC蛋白,但Casp11的激活不需要TLR4受体,表明存在一种TLR4非依赖性的LPS识别机制[3][4]。

在肿瘤发生发展过程中,Casp4的表达水平对细胞迁移、细胞-基质粘附和组织侵袭等过程具有重要影响。研究表明,下调Casp4的表达会导致上皮癌细胞迁移和细胞-基质粘附能力下降,并抑制肿瘤组织侵袭[1]。此外,Casp4的敲低还能显著抑制胰腺癌细胞PANC-1的侵袭和迁移能力,但对细胞增殖没有明显影响[2]。

除了在免疫和肿瘤中的作用外,Casp4还与神经退行性疾病有关。研究发现,Casp4的表达与阿尔茨海默病(AD)的风险基因存在相关性,并且Casp4的表达上调会导致小鼠出现AD相关的认知功能障碍和行为异常[5]。

此外,GBP1蛋白在细菌感染过程中,通过其GTP酶活性和异戊二烯化,靶向Toxoplasma gondii和Salmonella细菌的寄生空泡,促进细胞焦亡和凋亡。GBP1还可以促进Caspase-4的募集,增强其激活和细胞焦亡的发生[6]。

在糖尿病视网膜病变中,Casp4等关键基因的表达上调,与疾病的发生和发展密切相关。这些基因的mRNA表达主要与炎症小体复合物、IL-1β的产生和NLR信号通路相关[7]。

总的来说,Casp4作为一种炎症性半胱氨酸蛋白酶,在免疫、肿瘤和神经退行性疾病中发挥着重要作用。Casp4的异常表达与多种疾病的发生发展密切相关,因此深入研究Casp4的功能和调控机制,有助于揭示疾病的发病机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Papoff, Giuliana, Presutti, Dario, Lalli, Cristiana, Alemà, Stefano, Ruberti, Giovina. 2018. CASP4 gene silencing in epithelial cancer cells leads to impairment of cell migration, cell-matrix adhesion and tissue invasion. In Scientific reports, 8, 17705. doi:10.1038/s41598-018-35792-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30531914/
2. Chen, Yajun, Liu, Yiming, Wang, Menghao. 2022. Identification of a Pyroptosis-Related Gene Signature and Effect of Silencing the CHMP4C and CASP4 in Pancreatic Adenocarcinoma. In International journal of general medicine, 15, 3199-3213. doi:10.2147/IJGM.S353849. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35342302/
3. Kayagaki, Nobuhiko, Warming, Søren, Lamkanfi, Mohamed, Roose-Girma, Merone, Dixit, Vishva M. 2011. Non-canonical inflammasome activation targets caspase-11. In Nature, 479, 117-21. doi:10.1038/nature10558. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22002608/
4. Kayagaki, Nobuhiko, Wong, Michael T, Stowe, Irma B, Carlson, Russell W, Dixit, Vishva M. 2013. Noncanonical inflammasome activation by intracellular LPS independent of TLR4. In Science (New York, N.Y.), 341, 1246-9. doi:10.1126/science.1240248. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23887873/
5. Kajiwara, Yuji, McKenzie, Andrew, Dorr, Nate, Zhang, Bin, Buxbaum, Joseph D. 2016. The human-specific CASP4 gene product contributes to Alzheimer-related synaptic and behavioural deficits. In Human molecular genetics, 25, 4315-4327. doi:10.1093/hmg/ddw265. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27516385/
6. Fisch, Daniel, Bando, Hironori, Clough, Barbara, Shenoy, Avinash R, Frickel, Eva-Maria. 2019. Human GBP1 is a microbe-specific gatekeeper of macrophage apoptosis and pyroptosis. In The EMBO journal, 38, e100926. doi:10.15252/embj.2018100926. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31268602/
7. Wang, Nan, Ding, Lexi, Liu, Die, Xia, Xiaobo, Xiong, Siqi. 2022. Molecular investigation of candidate genes for pyroptosis-induced inflammation in diabetic retinopathy. In Frontiers in endocrinology, 13, 918605. doi:10.3389/fendo.2022.918605. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35957838/