Hcn3-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Hcn3-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-02422

品系全称

C57BL/6JCya-Hcn3em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-15168-Hcn3-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Hcn3-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-02422) were purchased from Cyagen.
交付类型
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性别
基因型
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基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
hyperpolarization-activated, cyclic nucleotide-gated K+ 3
基因别称
BCNG-4,Bcng4,HAC-3,Hac3,Hcn4
染色体号
Chr 3 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_008227.1 | Ensembl: ENSMUST00000029686
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~6
敲除长度
~3245 bp
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:1298211Mice homozygous for a knock-out allele exhibit abnormal ventricular action potential waveform.
HCN3,也称为超极化激活的阳离子通道3,是HCN基因家族成员之一,编码一种超极化激活的阳离子通道。HCN基因家族的通道在调节细胞兴奋性中起着重要作用,尤其是在控制心脏和神经元起搏器活动中。HCN通道的功能障碍与人类疾病有关,包括心脏心律失常、癫痫和神经性疼痛。HCN3的独特之处在于其缓慢的激活和失活动力学,以及对环核苷酸的独特反应。例如,研究表明,HCN3通道的激活动力学对环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)没有显著影响,但能导致半最大激活电压(V0.5)向更超极化电位移动5 mV,这在HCN通道家族中是前所未有的[1]。

在功能方面,HCN3通道的表达模式与其生物物理特性一起表明,HCN3可能在身体中发挥独特的作用。例如,HCN3在嗅觉球和下丘脑中高水平表达,而在皮层中表达非常低[1]。此外,HCN3的转录本也在心脏心室中被检测到[1]。这些结果表明,HCN3可能在嗅觉、内分泌调节和心脏功能中发挥作用。

在疾病研究中,HCN3也与癫痫的发生有关。研究发现,在298名癫痫患者中,有三种罕见的HCN3基因变异,其中两种(R457H和R661Q)显著降低了细胞中的电流密度,而P630L对离子通道电流没有影响[2]。这些发现表明,HCN3基因变异可能破坏HCN离子通道功能,使HCN3成为癫痫疾病的候选基因。

HCN3通道在其他生物学过程中的作用也在研究中。例如,研究发现,在牙齿、角膜和脑膜的疼痛感受器中,HCN3通道的表达存在差异。在牙齿疼痛感受器中,HCN3的表达水平较高,而在角膜和脑膜的疼痛感受器中,HCN3的表达水平较低[3]。这表明,HCN3通道可能参与调节不同组织的疼痛感受。

此外,HCN3通道还与神经母细胞瘤细胞的增殖和凋亡有关。研究发现,HCN3、linc01105和MEG3的表达与神经母细胞瘤的INSS分期呈负相关[4]。这表明,这些长链非编码RNA(lncRNA)可能通过p53通路成员如HIF-1α、Noxa和Bid的机制在神经母细胞瘤的发生发展中发挥作用。

在肾脏中,HCN3通道参与维持酸碱和钾平衡。研究发现,代谢性酸中毒(CMA)和钾血症(HK)对HCN3蛋白水平和定位有不同影响。例如,CMA仅在外髓中增加HCN3蛋白水平,而HK在皮质集合管中增加HCN3蛋白水平[5]。

最后,在帕金森病中,HCN3通道的上调可能与基底部神经节输出神经元的兴奋性增强有关。研究发现,在6-羟基多巴胺(6-OHDA)模型中,HCN3通道的表达上调,导致基底部神经节输出神经元的兴奋性增强[6]。

综上所述,HCN3通道是一种超极化激活的阳离子通道,在调节细胞兴奋性、心脏和神经元起搏器活动、嗅觉、内分泌调节、疼痛感受、神经母细胞瘤、肾脏功能和帕金森病等方面发挥着重要作用。HCN3通道的异常与多种疾病的发生发展有关,包括心脏心律失常、癫痫和神经性疼痛。未来,对HCN3通道的深入研究有助于揭示其在各种生物学过程中的作用机制,并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. Mistrík, Pavel, Mader, Robert, Michalakis, Stylianos, Pfeifer, Alexander, Biel, Martin. 2005. The murine HCN3 gene encodes a hyperpolarization-activated cation channel with slow kinetics and unique response to cyclic nucleotides. In The Journal of biological chemistry, 280, 27056-61. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15923185/
2. Zhao, Peiwei, Xiong, Hongbo, Kuang, Gunagtao, Jiang, Jun, He, Xuelian. 2024. Analysis of epilepsy-associated variants in HCN3 - Functional implications and clinical observations. In Epilepsia open, 9, 2294-2305. doi:10.1002/epi4.13049. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39361439/
3. Sotelo-Hitschfeld, Pamela, Bernal, Laura, Nazeri, Masoud, Roza, Carolina, Zimmermann, Katharina. 2024. Comparative Gene Signature of Nociceptors Innervating Mouse Molar Teeth, Cranial Meninges, and Cornea. In Anesthesia and analgesia, 139, 226-234. doi:10.1213/ANE.0000000000006816. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38236765/
4. Tang, Weitao, Dong, Kuiran, Li, Kai, Dong, Rui, Zheng, Shan. 2016. MEG3, HCN3 and linc01105 influence the proliferation and apoptosis of neuroblastoma cells via the HIF-1α and p53 pathways. In Scientific reports, 6, 36268. doi:10.1038/srep36268. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27824082/
5. López-González, Zinaeli, Padilla-Flores, Teresa, León-Aparicio, Daniel, Hernández-Pando, Rogelio, Escobar, Laura I. 2020. Metabolic acidosis and hyperkalemia differentially regulate cation HCN3 channel in the rat nephron. In Journal of molecular histology, 51, 701-716. doi:10.1007/s10735-020-09916-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33070272/
6. Meurers, Bernhard H, Dziewczapolski, Gustavo, Bittner, Anton, Kamme, Fredrik, Shults, Clifford W. . Dopamine depletion induced up-regulation of HCN3 enhances rebound excitability of basal ganglia output neurons. In Neurobiology of disease, 34, 178-88. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19320057/