智鼠故事 
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Mbd2-KO 基因敲除小鼠
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基本信息
基因研究概述
质控标准
基因
基因全称
methyl-CpG binding domain protein 2
基因别称
MBD2a
染色体号
Chr 18 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_010773 | Ensembl: ENSMUST00000074058
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~1.7 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:1333813Mice homozygous for disruption sin this gene are grossly normal. Maternal nurturing problems exist however and they are somewhat resistant to dumor development.
MBD2，也称为甲基-CpG结合域蛋白2，是一种重要的表观遗传调控因子。MBD2属于甲基-CpG结合域蛋白家族，这个家族的成员能够识别并结合到DNA上的甲基化CpG位点，从而参与调控基因的表达和染色质结构的改变。MBD2在细胞分化和发育过程中发挥着重要的作用，同时也与多种疾病的发生和发展密切相关。
MBD2在肺纤维化（PF）的发生和发展中起着关键的作用。研究表明，在PF患者的肺组织中，巨噬细胞中的MBD2表达发生了改变。当MBD2在巨噬细胞中缺失时，小鼠对博来霉素（BLM）诱导的PF具有保护作用。MBD2的缺失显著降低了转化生长因子-β1（TGF-β1）的产生，并减少了M2巨噬细胞在肺部的积累。机制研究表明，MBD2在巨噬细胞中特异性地结合到SHIP启动子上，从而抑制SHIP的表达，并增强PI3K/Akt信号通路，进而促进巨噬细胞M2程序的发展[1]。
MBD2在基因调控和肿瘤发生中也扮演着重要的角色。MBD2能够结合到甲基化的启动子CpG岛，并作为依赖甲基化的转录抑制因子发挥作用。研究发现，在缺乏DNA甲基转移酶DNMT1的小鼠中，CpG岛的甲基化水平降低，与肿瘤发生减少有关。MBD2的缺失显著降低了腺瘤的负担，并延长了小鼠的寿命，这表明MBD2在肿瘤发生中起着重要的作用[2]。
MBD2在雄性生殖细胞发生过程中也发挥着重要的作用。研究表明，MBD2能够结合到富含CG甲基化的染色质区域，并沉默转座子（TE）的表达。MBD2的缺失导致成熟花粉的体细胞中一小部分TE的激活，而DNA甲基化水平没有受到影响，这表明MBD2介导的沉默作用发生在DNA甲基化之后。MBD2与MBD5、MBD6和ADCp1等基因存在冗余作用，共同抑制TE的表达[3]。
MBD2在胆管癌（CCA）的进展和化疗耐药性中也发挥着重要的作用。研究发现，MBD2在CCA中的表达上调，并促进了CCA细胞的增殖、迁移和化疗耐药性。机制研究表明，MBD2能够与WDR5直接相互作用，并绑定到ABCB1的启动子上，通过KMT2A促进H3K4三甲基化，从而激活ABCB1的表达。敲低WDR5或KMT2A可以阻断MBD2对ABCB1的转录激活。MM-102作为一种分子抑制剂，能够靶向WDR5与KMT2A的相互作用，抑制ABCB1在CCA细胞中的表达，并降低CCA对顺铂的化疗耐药性[4]。
MBD2在头颈鳞状细胞癌（HNSCC）中也发挥着重要的作用。研究发现，MBD2在HNSCC组织中的表达上调，并且其表达水平的改变与患者的生存率降低有关。MBD2的敲低和5-氮胞苷（5-Aza）处理都能够增加HNSCC细胞中p21的表达，并抑制细胞的增殖和活性。这些结果表明，MBD2的敲低通过上调p21的表达抑制了HNSCC细胞的生长[5]。
MBD2在红细胞生成过程中也发挥着重要的作用。研究发现，MBD2的表达在红细胞生成过程中下调，并且MBD2的缺失对红细胞生成至关重要。在未诱导的MEL细胞中，MBD2-NuRD复合物被招募到启动子上，并通过直接结合抑制CP2c复合物的DNA结合和促进其降解，从而抑制珠蛋白基因的表达。相反，在红细胞生成过程中，MBD2缺失的NuRD复合物仍然与染色质结合，并作为转录共激活因子促进CP2c复合物与染色质的结合，从而诱导珠蛋白合成和红细胞分化[6]。
MBD2在乳腺癌的进展中也发挥着重要的作用。研究发现，MBD2的缺失能够抑制乳腺癌的生长和肺转移。转录组和蛋白质组分析表明，MBD2的缺失消除了与上皮-间质转化（EMT）相关的关键基因的表达，如神经钙粘蛋白（N-钙粘蛋白）和骨桥蛋白。重要的是，MBD2的缺失抑制了PI3K/AKT通路的激活，这对于乳腺癌细胞的生长和存活是必需的[7]。
MBD2与NuRD复合物中的组蛋白脱乙酰酶核心之间存在关键相互作用，这些相互作用对于基因沉默至关重要。研究发现，MBD2的内在无序区域（IDR）对于与NuRD复合物结合是必需和充分的。AlphaFold2机器学习软件生成的模型表明，MBD2-IDR在结合时可以折叠成类似于结合结构的构象。突变关键接触残基和细胞模型中的基因沉默实验表明，这些关键结合位点对于NuRD介导的基因沉默至关重要[8]。
MBD2通过调节STAT1-IFN-γ轴来维持Th1程序在1型糖尿病中的稳态。研究发现，Th1刺激导致STAT1启动子发生DNA甲基化转变，MBD2的表达随之增加，并绑定到STAT1启动子中的甲基化CpG DNA上，从而维持Th1程序的稳态，防止自身免疫反应。MBD2的过表达可以减轻CD4 T细胞的糖尿病发生性，这表明MBD2在1型糖尿病的发病机制中发挥着重要的作用[9]。
MBD2和MBD3是甲基结合蛋白家族的两个成员，它们存在于非常相似的复合物中，但似乎具有非常不同的生物学功能。MBD2和MBD3的基因组结合位点和表观基因组组成在基因组水平上的系统确定揭示了它们功能冰山的一角[10]。
综上所述，MBD2是一种重要的表观遗传调控因子，参与调控基因的表达、染色质结构的改变和细胞分化和发育过程。MBD2在多种疾病的发生和发展中发挥着重要的作用，包括肺纤维化、肿瘤、自身免疫性疾病等。MBD2的研究有助于深入理解表观遗传调控的生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Wang, Yi, Zhang, Lei, Wu, Guo-Rao, Xiong, Weining, Wang, Cong-Yi. 2021. MBD2 serves as a viable target against pulmonary fibrosis by inhibiting macrophage M2 program. In Science advances, 7, . doi:10.1126/sciadv.abb6075. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33277324/
2. Berger, J, Bird, A. . Role of MBD2 in gene regulation and tumorigenesis. In Biochemical Society transactions, 33, 1537-40. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16246164/
3. Wang, Shuya, Wang, Ming, Ichino, Lucia, Feng, Suhua, Jacobsen, Steven E. 2024. MBD2 couples DNA methylation to transposable element silencing during male gametogenesis. In Nature plants, 10, 13-24. doi:10.1038/s41477-023-01599-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38225352/
4. Wang, Da, Chen, Junsheng, Wu, Guanhua, He, Ruizhi, Chen, Yongjun. 2024. MBD2 regulates the progression and chemoresistance of cholangiocarcinoma through interaction with WDR5. In Journal of experimental & clinical cancer research : CR, 43, 272. doi:10.1186/s13046-024-03188-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39350229/
5. Cao, Ting, Shen, Xia, Pei, Fei, Zhang, Jun, Zhou, Hong. . Knockdown of Methylation-Related Gene MBD2 Blocks Cell Growth by Upregulating p21 Expression in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. In Cancer reports (Hoboken, N.J.), 7, e70080. doi:10.1002/cnr2.70080. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39676597/
6. Kim, Min Young, Kim, Ji Sook, Son, Seung Han, Uversky, Vladimir N, Kim, Chul Geun. . Mbd2-CP2c loop drives adult-type globin gene expression and definitive erythropoiesis. In Nucleic acids research, 46, 4933-4949. doi:10.1093/nar/gky193. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29547954/
7. Mahmood, Niaz, Arakelian, Ani, Szyf, Moshe, Rabbani, Shafaat A. 2024. Methyl-CpG binding domain protein 2 (Mbd2) drives breast cancer progression through the modulation of epithelial-to-mesenchymal transition. In Experimental & molecular medicine, 56, 959-974. doi:10.1038/s12276-024-01205-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38556549/
8. Leighton, Gage O, Shang, Shengzhe, Hageman, Sean, Ginder, Gordon D, Williams, David C. 2023. Analysis of the complex between MBD2 and the histone deacetylase core of NuRD reveals key interactions critical for gene silencing. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 120, e2307287120. doi:10.1073/pnas.2307287120. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37552759/
9. Yue, Tiantian, Sun, Fei, Wang, Faxi, Yu, Qilin, Wang, Cong-Yi. 2021. MBD2 acts as a repressor to maintain the homeostasis of the Th1 program in type 1 diabetes by regulating the STAT1-IFN-γ axis. In Cell death and differentiation, 29, 218-229. doi:10.1038/s41418-021-00852-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34420035/
10. Menafra, Roberta, Stunnenberg, Hendrik G. 2014. MBD2 and MBD3: elusive functions and mechanisms. In Frontiers in genetics, 5, 428. doi:10.3389/fgene.2014.00428. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25538734/
| 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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