Gpd2-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Gpd2-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-02217

品系全称

C57BL/6JCya-Gpd2em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-14571-Gpd2-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Gpd2-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-02217) 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
glycerol phosphate dehydrogenase 2, mitochondrial
基因别称
GPDH,Gdm1,Gpd-m,Gpdh-m,TISP38
染色体号
Chr 2 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001145820 | Ensembl: ENSMUST00000169687
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3
敲除长度
~0.8 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:99778Homozygotes for targeted null mutations exhibit diminished hepatic ATP levels, decreased adiposity and fasting blood glucose, and, on an inbred background, reductions in preweaning viability and fertility.
Gpd2,也称为甘油磷酸脱氢酶2,是一种位于线粒体外膜上的酶,负责催化甘油-3-磷酸(G3P)向二羟基丙酮磷酸的不可逆转化,并伴随酶结合的FAD的还原。Gpd2是甘油磷酸穿梭系统的一部分,这个系统对于维持细胞内的氧化还原平衡和能量代谢至关重要。Gpd2的表达受到多种因素的调节,包括细胞生长的碳源类型、渗透压和温度等环境条件。

在生物医学领域,Gpd2的研究主要集中在以下几个方面:

1. 炎症反应调节:研究表明,在巨噬细胞中,Gpd2的表达和活性受到细菌脂多糖(LPS)等微生物刺激的影响。Gpd2通过促进葡萄糖氧化,为炎症介质的产生提供能量和代谢物质,从而调节巨噬细胞的炎症反应。然而,当巨噬细胞长期暴露于LPS时,Gpd2的表达会降低,导致氧化代谢的抑制和炎症反应的抑制[1]。

2. 癌症和神经干细胞维持:Gpd2的表达与癌症的发生和发展密切相关。研究表明,敲低Gpd2的表达可以降低肝癌细胞和神经母细胞瘤细胞的癌干细胞特性,并促进神经标记基因的表达。这表明Gpd2可能参与维持癌干细胞和神经干细胞的多能性[2]。

3. 精神发育迟滞:Gpd2基因的缺失或突变与精神发育迟滞有关。研究发现,一位女性患者由于2号染色体上的Gpd2基因缺失,导致线粒体甘油磷酸脱氢酶(mGPDH)活性降低,并出现精神发育迟滞的症状。虽然进一步的突变筛查没有发现其他患者存在Gpd2基因的突变,但这表明Gpd2基因可能与精神发育迟滞有关[3]。

4. 乙醇发酵:Gpd2在酵母中的表达和活性受到多种因素的调节,包括细胞生长的碳源类型和环境条件。通过改变Gpd2的表达水平,可以调节酵母细胞的乙醇产量和甘油产量。研究表明,通过基因敲除和基因工程方法改变Gpd2的表达水平,可以提高酵母细胞的乙醇产量并降低甘油产量,从而提高生物乙醇工业的经济效益[4][5][6]。

5. 线粒体能量代谢:Gpd2是线粒体能量代谢中的一种重要酶,参与调节线粒体的氧化磷酸化和ATP的产生。研究表明,Gpd2的表达和活性与线粒体的能量代谢和癌干细胞的维持密切相关。在CD133阳性的肝癌细胞中,Gpd2的表达水平较高,并且与G3P驱动的ATP合成和细胞增殖能力密切相关。这表明Gpd2可能参与调节线粒体的能量代谢和癌干细胞的维持[7]。

综上所述,Gpd2是一种重要的酶,参与调节细胞内的氧化还原平衡、能量代谢和生物学过程。Gpd2在多种疾病中发挥重要作用,包括炎症反应、癌症和精神发育迟滞等。此外,Gpd2的研究也为生物乙醇工业和线粒体能量代谢研究提供了重要的理论和实践基础。未来的研究可以进一步探索Gpd2在疾病发生和发展中的作用机制,以及Gpd2作为治疗靶点的潜力和应用前景。

参考文献:
1. Langston, P Kent, Nambu, Aya, Jung, Jonathan, Snyder, Nathaniel W, Horng, Tiffany. 2019. Glycerol phosphate shuttle enzyme GPD2 regulates macrophage inflammatory responses. In Nature immunology, 20, 1186-1195. doi:10.1038/s41590-019-0453-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31384058/
2. Mikeli, Maimaiti, Fujikawa, Makoto, Tanabe, Tsutomu. 2022. GPD2: The relationship with cancer and neural stemness. In Cells & development, 173, 203824. doi:10.1016/j.cdev.2022.203824. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36592694/
3. Daoud, Hussein, Gruchy, Nicolas, Constans, Jean-Marc, Leporrier, Nathalie, Briault, Sylvain. 2008. Haploinsufficiency of the GPD2 gene in a patient with nonsyndromic mental retardation. In Human genetics, 124, 649-58. doi:10.1007/s00439-008-0588-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19011903/
4. Knudsen, Jan Dines, Johanson, Ted, Eliasson Lantz, Anna, Carlquist, Magnus. 2015. Exploring the potential of the glycerol-3-phosphate dehydrogenase 2 (GPD2) promoter for recombinant gene expression in Saccharomyces cerevisiae. In Biotechnology reports (Amsterdam, Netherlands), 7, 107-119. doi:10.1016/j.btre.2015.06.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28626720/
5. Yang, Peizhou, Jiang, Shuying, Lu, Shuhua, Wang, Hu, Zhou, Yong. 2022. Ethanol yield improvement in Saccharomyces cerevisiae GPD2 Delta FPS1 Delta ADH2 Delta DLD3 Delta mutant and molecular mechanism exploration based on the metabolic flux and transcriptomics approaches. In Microbial cell factories, 21, 160. doi:10.1186/s12934-022-01885-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35964044/
6. Eriksson, P, André, L, Ansell, R, Blomberg, A, Adler, L. . Cloning and characterization of GPD2, a second gene encoding sn-glycerol 3-phosphate dehydrogenase (NAD+) in Saccharomyces cerevisiae, and its comparison with GPD1. In Molecular microbiology, 17, 95-107. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7476212/
7. Mikeli, Maimaiti, Fujikawa, Makoto, Nagahisa, Kai, Yamada, Natsuhiko, Tanabe, Tsutomu. 2020. Contribution of GPD2/mGPDH to an alternative respiratory chain of the mitochondrial energy metabolism and the stemness in CD133-positive HuH-7 cells. In Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms, 25, 139-148. doi:10.1111/gtc.12744. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31887237/