Hgd-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Hgd-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-02446

品系全称

C57BL/6JCya-Hgdem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-15233-Hgd-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Hgd-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-02446) 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
homogentisate 1, 2-dioxygenase
基因别称
Hgo,aku
染色体号
Chr 16 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_013547 | Ensembl: ENSMUST00000160847
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~3
敲除长度
~1.1 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:96078Mutations in this gene result in high levels of urinary homogentisic acid.
基因HGD,也称为Homogentisate 1,2-dioxygenase,是一种重要的酶,在酪氨酸代谢途径中发挥关键作用。HGD基因编码的酶负责将酪氨酸分解过程中的中间产物——对羟基苯甲酸转化为马来酰乙酰乙酸。这一步骤对于酪氨酸的进一步代谢至关重要,如果HGD基因发生突变,会导致HGD酶活性降低,进而引发一种罕见的遗传代谢病——黑色尿症(Alkaptonuria, AKU)。AKU患者体内对羟基苯甲酸不能被正常代谢,会在各种组织中积累,尤其是在关节、心脏瓣膜和肾脏中,导致组织变黑和功能损害。

AKU是一种常染色体隐性遗传病,其遗传异质性较高。根据多篇研究报道,已经发现了多种HGD基因的变异体,这些变异体导致了HGD酶的不同程度的活性降低。例如,在埃及年轻患者中发现了一种新的HGD基因变异体c.1079G>T;p.(Gly360Val),以及三种重复出现的变异体c.1078G>C;p.(Gly360Arg)、c.808G>A;p.(Gly270Arg)和c.473C>T;p.(Pro158Leu)[1]。这些变异体在家族中符合常染色体隐性遗传模式。此外,在俄罗斯患者中,也发现了九种新的可能具有致病性的HGD基因变异体,其中一些变异体仅在俄罗斯患者中发现[3]。这些研究揭示了HGD基因变异体的地理分布差异和遗传多样性。

为了更好地理解HGD基因的功能和AKU的发病机制,研究人员进行了大量的生物信息学分析和基因型-表型相关性研究。例如,一项研究在172名AKU患者中发现了28种新的HGD基因变异体,并通过生物信息学工具mCSM预测了这些变异体可能影响酶活性的机制[2]。这项研究还首次进行了AKU患者的基因型-表型相关性分析,发现HGD基因变异体导致的HGD酶活性差异与患者体内对羟基苯甲酸的积累量存在关联。

除了在人类疾病中的作用,HGD基因在其他物种中的功能也得到了研究。例如,在牛中,HGD基因的cDNA序列已经被克隆,并且发现该基因在肝脏和肾脏组织中主要表达。此外,还发现HGD基因的多态性与牛肉的质量性状相关[4]。这些研究结果表明,HGD基因的功能不仅限于人类,而且在其他物种中也具有重要作用。

除了HGD基因本身的研究,还有关于HGD基因变异体对蛋白质结构和功能的影响的研究。例如,有研究使用计算机模拟方法预测了HGD基因变异体可能影响蛋白质复合物的结构稳定性或蛋白质间的相互作用[2,5]。这些研究为理解HGD基因变异体如何导致AKU的发病机制提供了重要的线索。

综上所述,基因HGD在酪氨酸代谢途径中发挥着重要作用,其突变会导致黑色尿症(AKU)的发生。HGD基因变异体的研究揭示了该基因的遗传异质性和地理分布差异,以及变异体对蛋白质结构和功能的影响。这些研究不仅有助于深入理解AKU的发病机制,还为AKU的治疗和预防提供了新的思路和策略。

参考文献:
1. Abdelkhalek, Zeinab S, Mahmoud, Iman G, Omair, Heba, Abdulhay, Mohamed, Elmonem, Mohamed A. 2023. Homogentisate 1,2-dioxygenase (HGD) gene variants in young Egyptian patients with alkaptonuria. In Scientific reports, 13, 14374. doi:10.1038/s41598-023-41200-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37658095/
2. Ascher, David B, Spiga, Ottavia, Sekelska, Martina, Santucci, Annalisa, Zatkova, Andrea. 2019. Homogentisate 1,2-dioxygenase (HGD) gene variants, their analysis and genotype-phenotype correlations in the largest cohort of patients with AKU. In European journal of human genetics : EJHG, 27, 888-902. doi:10.1038/s41431-019-0354-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30737480/
3. Soltysova, Andrea, Kuzin, Alexandr, Samarkina, Elena, Zatkova, Andrea. 2021. Alkaptonuria in Russia. In European journal of human genetics : EJHG, 30, 237-242. doi:10.1038/s41431-021-00955-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34504318/
4. Zhou, Guoli, Dudgeon, Crissy, Li, Mei, Zhang, Lichun, Jin, Haiguo. . Molecular cloning of the HGD gene and association of SNPs with meat quality traits in Chinese red cattle. In Molecular biology reports, 37, 603-11. doi:10.1007/s11033-009-9860-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19816789/
5. Usher, Jeannette L, Ascher, David B, Pires, Douglas E V, Blundell, Tom L, Ranganath, Lakshminarayan R. 2015. Analysis of HGD Gene Mutations in Patients with Alkaptonuria from the United Kingdom: Identification of Novel Mutations. In JIMD reports, 24, 3-11. doi:10.1007/8904_2014_380. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25681086/