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Pcyt1a-KO 基因敲除小鼠
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复苏/繁育服务
基本信息
基因研究概述
质控标准
基因
基因全称
phosphate cytidylyltransferase 1, choline, alpha isoform
基因别称
CTalpha，Cctalpha，Ctpct，Cttalpha
染色体号
Chr 16 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_009981.4 | Ensembl: ENSMUST00000079791
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 4~7
敲除长度
~5.2 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:88557Embryos homozygous for a targeted null mutation fail to form blastocysts, do not develop past E3.5, and fail to implant.
PCYT1A，也称为磷酸胞苷酰转移酶1α，是一种关键限速酶，负责磷脂酰胆碱（PC）的生物合成。PC是细胞膜中最丰富的磷脂，对于维持细胞膜的结构和功能至关重要。PCYT1A通过Kennedy途径参与PC的从头合成，在这一过程中将磷胆碱转化为胞苷二磷酸胆碱，这是PC合成过程中的一个关键步骤。
PCYT1A的功能和表达与多种生物学过程和疾病密切相关。在肺癌中，PCYT1A的表达与肿瘤细胞的增殖和迁移能力有关。研究发现，PCYT1A作为mTORC1信号通路的负调节因子，抑制了肺癌细胞的增殖和迁移。当PCYT1A被敲低时，mTORC1信号通路的激活导致肺癌细胞的恶性增殖和迁移增强。然而，当使用雷帕霉素或RAPTOR耗竭抑制mTORC1信号通路时，PCYT1A沉默对细胞增殖和迁移的促进作用被消除。此外，PCYT1A的高表达与肺癌患者的较长生存期相关，而PCYT1A的表达与临床肺癌样本中mTORC1的激活呈负相关。这些发现揭示了PCYT1A通过抑制mTORC1信号通路来抑制肺癌细胞的增殖和迁移的机制[1]。
PCYT1A的突变也与骨骼发育异常相关。研究发现，PCYT1A的错义突变与Vizsla犬的不成比例矮小症（SD3）相关。该突变导致受影响的犬只出现明显的骨骼缩短和变形，特别是肱骨和股骨。在受影响的犬只中，PCYT1A基因的突变与表型完全共分离，而在未受影响的犬只中未检测到该突变。这些发现表明PCYT1A的突变是SD3的候选致病因素，为Vizsla犬的遗传检测和繁殖提供了重要的参考[2]。
PCYT1A的突变还与遗传性视网膜营养不良（IRDs）相关。研究发现，PCYT1A基因的突变导致视网膜中PC合成减少，进而引发视网膜退行性病变。在Pcyt1a基因敲除小鼠模型中，观察到视网膜细胞丢失、光感受器细胞退化和脂肪酸代谢紊乱。此外，研究发现PCYT1A的缺失并没有导致视网膜中PC合成的整体减少，而是破坏了游离脂肪酸代谢，并最终触发了铁死亡。这些发现揭示了PCYT1A突变导致IRDs的分子机制，并为IRDs的治疗提供了新的思路[3]。
PCYT1A的缺失也与胃腺癌的进展相关。研究发现，NSUN2蛋白通过SUMO-2/3修饰促进胃腺癌的进展，并调节mRNA的m5C甲基化。NSUN2蛋白的过表达与胃腺癌的不良预后相关，并促进胃腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭。研究发现，NSUN2与PCYT1A基因的mRNA m5C甲基化相关，PCYT1A可能是NSUN2的靶基因之一，参与胃腺癌的进展。这些发现揭示了NSUN2在胃腺癌进展中的重要作用，并为胃腺癌的治疗提供了新的靶点[4]。
PCYT1A还参与细胞和细胞器膜磷脂的合成和调节。研究发现，PCYT1A在酵母、果蝇和哺乳动物细胞中定位于细胞核内，并能够在需要膜磷脂合成时重新定位于核膜。这种核内PCYT1A的重新定位与膜储存曲率弹性应力估计相关。这些数据表明PCYT1A通过感知核内质膜上的表面磷脂包装缺陷来控制PC的稳态，揭示了PCYT1A在细胞膜磷脂合成和调节中的重要作用[5]。
PCYT1A还参与T辅助细胞（TFH细胞）的分化和抗体介导的免疫反应。研究发现，CDP-乙醇胺途径的酶ETNK1、PCYT2和SELENOI在TFH细胞分化中发挥重要作用，通过促进CXCR5的表面表达和功能效应来调节TFH细胞的功能。PCYT2的基因敲除导致TFH细胞分化受损，并伴随体液免疫反应的降低。这些发现揭示了PCYT1A在TFH细胞分化和抗体介导的免疫反应中的重要作用[6]。
PCYT1A还参与细胞器特异性的点击标记和流式细胞术筛选。研究发现，通过细胞器特异性的点击标记磷脂酰胆碱（PC）并与基于流式细胞术的CRISPR筛选技术相结合，可以识别与PC合成、囊泡膜转运和非囊泡转运相关的基因。此外，研究发现FLVCR1是胆碱摄取的促进剂，CHEK1是PC合成途径的翻译后调节因子，CDC50A负责PC向细胞膜外层的转运。这些发现揭示了PCYT1A在细胞脂质代谢中的重要作用，并为基因筛选和细胞脂质代谢研究提供了新的平台[7]。
PCYT1A的突变还导致脊柱骨骺发育不良伴锥-杆营养不良。研究发现，PCYT1A基因的突变与脊柱骨骺发育不良伴锥-杆营养不良相关，该疾病表现为严重的矮小症、进行性的下肢弯曲、扁平的椎体、骨骺受累和视觉障碍。突变导致PCYT1A的功能丧失，影响PC合成途径，进而引发骨骼和视网膜的异常。这些发现揭示了PCYT1A突变导致脊柱骨骺发育不良伴锥-杆营养不良的分子机制，并为该疾病的治疗提供了新的思路[8]。
PCYT1A的突变还导致独立的视网膜营养不良。研究发现，PCYT1A基因的突变与独立的视网膜营养不良相关，该疾病仅表现为视网膜的退行性病变，没有骨骼或其他系统的异常。这些发现进一步扩大了PCYT1A突变引起的表型范围，为视网膜营养不良的治疗提供了新的思路[9]。
综上所述，PCYT1A是一种重要的限速酶，参与磷脂酰胆碱的生物合成和调节。PCYT1A的功能和表达与多种生物学过程和疾病密切相关，包括肺癌、骨骼发育异常、视网膜营养不良和胃腺癌等。PCYT1A的突变和表达异常可能导致细胞增殖、迁移、分化和代谢的异常，进而引发相关疾病的发生和发展。PCYT1A的研究有助于深入理解细胞膜磷脂的合成和调节机制，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. Yu, Jing, Wu, Changtao, Wu, Qi, Xu, Chuan, Jin, Guoxiang. 2020. PCYT1A suppresses proliferation and migration via inhibiting mTORC1 pathway in lung adenocarcinoma. In Biochemical and biophysical research communications, 529, 353-361. doi:10.1016/j.bbrc.2020.05.164. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32703435/
2. Ludwig-Peisker, Odette, Ansel, Emily, Schweizer, Daniela, Loechel, Robert, Leeb, Tosso. 2022. PCYT1A Missense Variant in Vizslas with Disproportionate Dwarfism. In Genes, 13, . doi:10.3390/genes13122354. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36553621/
3. Wang, Kaifang, Xu, Huijuan, Zou, Rong, Li, Jie, Zhang, Lin. 2024. PCYT1A deficiency disturbs fatty acid metabolism and induces ferroptosis in the mouse retina. In BMC biology, 22, 134. doi:10.1186/s12915-024-01932-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38858683/
4. Hu, Yuanbo, Chen, Chenbin, Tong, Xinya, Xue, Xiangyang, Lu, Mingdong. 2021. NSUN2 modified by SUMO-2/3 promotes gastric cancer progression and regulates mRNA m5C methylation. In Cell death & disease, 12, 842. doi:10.1038/s41419-021-04127-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34504059/
5. Haider, Afreen, Wei, Yu-Chen, Lim, Koini, Siniossoglou, Symeon, Savage, David B. 2018. PCYT1A Regulates Phosphatidylcholine Homeostasis from the Inner Nuclear Membrane in Response to Membrane Stored Curvature Elastic Stress. In Developmental cell, 45, 481-495.e8. doi:10.1016/j.devcel.2018.04.012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29754800/
6. Fu, Guotong, Guy, Clifford S, Chapman, Nicole M, Jackowski, Suzanne, Chi, Hongbo. 2021. Metabolic control of TFH cells and humoral immunity by phosphatidylethanolamine. In Nature, 595, 724-729. doi:10.1038/s41586-021-03692-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34234346/
7. Tsuchiya, Masaki, Tachibana, Nobuhiko, Nagao, Kohjiro, Tamura, Tomonori, Hamachi, Itaru. 2023. Organelle-selective click labeling coupled with flow cytometry allows pooled CRISPR screening of genes involved in phosphatidylcholine metabolism. In Cell metabolism, 35, 1072-1083.e9. doi:10.1016/j.cmet.2023.02.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36917984/
8. Yamamoto, Guilherme L, Baratela, Wagner A R, Almeida, Tatiana F, Passos-Bueno, Maria Rita, Bertola, Débora R. . Mutations in PCYT1A cause spondylometaphyseal dysplasia with cone-rod dystrophy. In American journal of human genetics, 94, 113-9. doi:10.1016/j.ajhg.2013.11.022. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24387991/
9. Wang, Kaifang, Xu, Huijuan, Zou, Rong, Li, Jie, Zhang, Lin. 2024. Author Correction: PCYT1A deficiency disturbs fatty acid metabolism and induces ferroptosis in the mouse retina. In BMC biology, 22, 155. doi:10.1186/s12915-024-01954-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38987738/
| 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 | 交付状态 | 活体/精子 |
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