智鼠故事 
C57BL/6JCya-Gys1em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Gys1-KO
产品编号：
S-KO-02382
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Gys1-KO mice (Strain S-KO-02382) 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-Gys1em1/Cya
品系编号
KOCMP-14936-Gys1-B6J-VA
产品编号
S-KO-02382
基因名
Gys1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
MGS；Gys3
NCBI号
修饰方式
全身性基因敲除
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:101805 Homozygous null mice display neonatal lethality due to impaired cardiac function and exhibit reduced reduced ventricular chamber size, dilated atria, vascular congestion, and liver hemorrhage. Mice homozygous for a knock-in allele show altered glycogen homeostasis.
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
在研小鼠
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Gys1位于小鼠的7号染色体，采用基因编辑技术，通过应用高通量电转受精卵方式，获得Gys1基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
赛业生物（Cyagen）构建的Gys1-KO小鼠模型是一种全身性基因敲除小鼠模型，用于研究Gys1基因在小鼠体内的功能。Gys1基因位于小鼠7号染色体上，由16个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TAA终止密码子在最后一个外显子。赛业生物（Cyagen）选择了6号至8号外显子作为目标区域，该区域包含346个碱基对的编码序列。通过基因编辑技术，赛业生物（Cyagen）构建了Gys1基因敲除小鼠模型。Gys1基因敲除小鼠模型可用于研究Gys1基因在小鼠体内的功能，例如糖原稳态。然而，纯合子敲除小鼠在出生后会出现心脏功能受损、心室腔室缩小、心房扩张、血管充血和肝脏出血等症状，导致新生儿死亡。因此，赛业生物（Cyagen）建议生成条件性敲除小鼠模型，以便研究Gys1基因在小鼠体内的功能。
基因研究概述
Gys1基因编码肌肉型糖原合成酶（glycogen synthase 1），该酶负责将葡萄糖分子连接成糖原的多聚体，是糖原合成过程中的关键酶之一。糖原是动物体内储存能量的重要形式，主要存在于肝脏和肌肉组织中，对于维持血糖水平和提供肌肉活动所需的能量至关重要。
Gys1基因的表达和活性受到多种因素的调控。例如，研究显示GSK3β（glycogen synthase kinase 3β）可以下调Gys1基因的mRNA表达水平[1]。GSK3β是一种普遍存在的丝氨酸/苏氨酸激酶，在糖原代谢中发挥着重要作用。此外，NF-κB（nuclear factor κB）也被发现参与Gys1基因的转录调控。通过分析一系列Gys1启动子报告基因构建体，研究人员发现了两个关键区域，这些区域对于GSK3β诱导的转录抑制至关重要[1]。
Gys1基因突变与多种疾病相关。例如，在Lafora病中，Gys1基因的异常导致糖原分支过长，进而形成Lafora体，引发神经炎症和神经变性[2]。Lafora病是一种致命的进行性肌阵挛性癫痫，主要影响青少年。此外，Gys1基因突变还与多聚糖储存肌病（PSSM）相关。在Quarter Horses和比利时重挽马中，GYS1基因的点突变导致酶的功能异常，进而导致骨骼肌中类似糖原的多聚糖积累[3]。
为了治疗与Gys1基因相关的疾病，研究人员探索了多种方法。例如，通过反义寡核苷酸（Gys1-ASO）靶向Gys1基因的mRNA，可以防止Lafora体的形成，并减缓疾病的进展[2]。此外，CRISPR/Cas9基因编辑技术也被应用于治疗多聚糖体疾病。通过将Staphylococcus aureus Cas9和针对Gys1基因的引导RNA包装在AAV9病毒中，并注入小鼠模型的大脑中，研究人员成功地降低了Gys1 mRNA和蛋白质的表达水平，减少了异常糖原积累和神经炎症标志物[4]。
此外，Gys1基因的多态性与多种疾病的风险相关。例如，Gys1基因的Met416Val多态性与2型糖尿病患者的餐后血糖水平升高相关[5]。Gys1基因的XbaI T等位基因与男性心血管死亡率相关，尤其是在身体活跃的男性中[6]。
综上所述，Gys1基因在糖原代谢中发挥着重要作用，其表达和活性受到多种因素的调控。Gys1基因突变与多种疾病相关，包括Lafora病和PSSM。为了治疗这些疾病，研究人员探索了多种方法，包括反义寡核苷酸和CRISPR/Cas9基因编辑技术。此外，Gys1基因的多态性与多种疾病的风险相关，为疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。
参考文献：
1. Wang, Yilin, Wang, Yan, Zhong, Tao, Zhang, Hongping, Wang, Linjie. 2016. Transcriptional regulation of pig GYS1 gene by glycogen synthase kinase 3β (GSK3β). In Molecular and cellular biochemistry, 424, 203-208. doi:10.1007/s11010-016-2856-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27785702/
2. Ahonen, Saija, Nitschke, Silvia, Grossman, Tamar R, Nitschke, Felix, Minassian, Berge A. . Gys1 antisense therapy rescues neuropathological bases of murine Lafora disease. In Brain : a journal of neurology, 144, 2985-2993. doi:10.1093/brain/awab194. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33993268/
3. Herszberg, B, McCue, M E, Larcher, T, Mickelson, J R, Guérin, G. 2008. A GYS1 gene mutation is highly associated with polysaccharide storage myopathy in Cob Normand draught horses. In Animal genetics, 40, 94-6. doi:10.1111/j.1365-2052.2008.01778.x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18822097/
4. Gumusgoz, Emrah, Guisso, Dikran R, Kasiri, Sahba, Nitschke, Felix, Minassian, Berge A. 2021. Targeting Gys1 with AAV-SaCas9 Decreases Pathogenic Polyglucosan Bodies and Neuroinflammation in Adult Polyglucosan Body and Lafora Disease Mouse Models. In Neurotherapeutics : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics, 18, 1414-1425. doi:10.1007/s13311-021-01040-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33830476/
5. Wang, Guoying, Li, Qiongfang, Niu, Tianhua, Chen, Changzhong, Xu, Xiping. . Association of GYS1 and beta(3)-AR gene with postprandial hyperglycemia and serum uric acid in type 2 diabetes mellitus. In Chinese medical journal, 115, 1308-11. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12411100/
6. Fredriksson, Jenny, Anevski, Dragi, Almgren, Peter, Groop, Leif, Orho-Melander, Marju. 2007. Variation in GYS1 interacts with exercise and gender to predict cardiovascular mortality. In PloS one, 2, e285. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17356695/
