Foxk1-KO 基因敲除小鼠

下单100%中奖,最高可得千元京东卡
复苏/繁育服务
产品名称

Foxk1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-03225

品系全称

C57BL/6JCya-Foxk1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-17425-Foxk1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Foxk1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-03225) 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
forkhead box K1
基因别称
A630048H08Rik,Gm10868,Mnf
染色体号
Chr 5 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_199068 | Ensembl: ENSMUST00000072837
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3~8
敲除长度
~6.9 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:1347488Mice homozygous for a knock-out allele are runted and exhibit a reduced myogenic progenitor cell population with impaired cell cycle progression (G0/G1 arrest) and decreased proliferative capacity that results in severe impairment of skeletal muscle regeneration following injury.
Foxk1,也称为Forkhead box protein K1,是一种重要的转录因子,属于叉头框(FOX)基因家族。FOX基因家族在人类基因组中包含至少43个成员,Foxk1是其中的一个成员。Foxk1在细胞增殖、分化、代谢和多种生物学过程中发挥着重要作用。Foxk1基因位于人类染色体7p22.1,由9个外显子组成。Foxk1蛋白包含叉头框结构域(Forkhead domain)和叉头相关结构域(Forkhead-associated domain)。Foxk1与小鼠的Foxk1蛋白具有88.7%的氨基酸同源性,与人类FOXK2蛋白具有48.7%的氨基酸同源性,与非洲爪蟾的Foxk2蛋白具有47.5%的氨基酸同源性[6]。

Foxk1在多种组织中表达,包括肝脏、骨骼肌、心脏和肾脏等。Foxk1在肝脏中与胰岛素作用相关,参与调节葡萄糖和脂质稳态。胰岛素通过改变基因表达来作用于肝脏,Foxk1作为转录调节因子,在胰岛素信号传导过程中发挥重要作用。Foxk1与胰岛素受体(IR)和FoxO1等其他转录因子相互作用,共同调节基因表达[1]。Foxk1结合于超过4000个基因的启动子和增强子区域,胰岛素可以增强Foxk1与这些基因的结合。这些基因包括参与细胞周期、衰老、类固醇生物合成、自噬和代谢调节的基因,以及与葡萄糖代谢和线粒体功能相关的基因。Foxk1与FoxO1在某些基因上存在共同结合,这表明Foxk1可能与FoxO1协同作用,共同调节基因表达[1]。

Foxk1在骨骼形成中发挥着重要作用。研究发现,Foxk1表达在老年小鼠和骨质疏松症患者骨组织中下降。Foxk1的敲低可以抑制小鼠颅骨成骨细胞的分化和增殖。在成骨前体细胞和成熟成骨细胞中条件性敲除Foxk1会导致小鼠骨量减少和骨强度下降,这是由于骨形成减少所致。Foxk1通过直接结合糖酵解酶基因的启动子区域,诱导有氧糖酵解,从而促进骨形成。抑制糖酵解可以阻碍Foxk1过表达引起的成骨细胞分化和增殖。因此,Foxk1在成骨细胞代谢调节和骨形成刺激中发挥着重要作用[2]。

Foxk1与非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的发生发展相关。研究发现,Foxk1介导了肝脏中脂质代谢的调节。在NASH诱导饮食喂养的小鼠中,肝细胞特异性删除Foxk1可以减轻肝脏脂肪变性、炎症、纤维化和肿瘤形成,从而提高生存率。Foxk1直接结合于肝脏中多个与脂质代谢相关的基因的启动子区域,包括Ppara基因。这表明Foxk1在调节肝脏脂质代谢和NAFLD-NASH的发生发展中发挥着重要作用[3]。

Foxk1在帕金森病(PD)中也发挥着重要作用。研究发现,circSV2b作为一种环状RNA,在PD小鼠模型中表达下调。circSV2b可以直接结合miR-5107-5p,并缓解其对Foxk1表达的抑制作用,进而促进Akt1基因的转录。circSV2b过表达可以通过ceRNA-Akt1轴抵抗氧化应激损伤。这表明Foxk1在PD的发生发展中发挥着重要作用,并且circSV2b可能成为PD诊断和治疗的新靶点[4]。

Foxk1在慢性肾脏病(CKD)中也发挥着重要作用。研究发现,Foxk1在肾小管上皮细胞(TECs)中表达,并在肾脏纤维化过程中发挥促纤维化和代谢重排的作用。Foxk1的表达可以改变TECs中的糖酵解代谢和纤维化病变。Foxk1蛋白激活后,一系列与糖酵解相关的基因表达上调,导致能量代谢向糖酵解转化。核转位的Foxk1通过液-液相分离(LLPS)形成凝集体,从而增强Foxk1的转录活性。Foxk1蛋白中的核心无序区域被鉴定并验证。通过肾下注射编码Foxk1短发夹RNA的重组腺相关病毒9载体,靶向Foxk1基因位点,可以探索治疗CKD的策略。这表明Foxk1在TECs中的糖酵解代谢中发挥着重要作用,其机制涉及LLPS增强Foxk1的转录活性[5]。

Foxk1在卵巢癌中也发挥着重要作用。研究发现,Aurora-A/SOX8/FOXK1信号轴在卵巢癌中促进化疗耐药性。Aurora-A通过抑制细胞衰老和诱导糖酵解来促进化疗耐药性。Aurora-A直接结合于转录因子SOX8,并磷酸化SOX8的Ser327位点,进而调节与细胞衰老和糖酵解相关的基因表达,包括hTERT、P16、LDHA和HK2,通过增强Foxk1的表达。这表明Foxk1在卵巢癌的化疗耐药性中发挥着重要作用[7]。

Foxk1在骨骼肌再生中也发挥着重要作用。Foxk1通过抑制细胞周期抑制基因p21的表达,调节成肌前体的细胞周期进程。Foxk1招募Sds3复合物,抑制基因表达。Sds3是一种适配蛋白,可以将Sin3-HDAC(组蛋白脱乙酰酶)抑制复合物募集到Foxk1上。Foxk1的转录抑制依赖于Sin3-Sds3抑制复合物。Foxk1通过抑制成肌前体中的基因表达,调节成肌前体的细胞周期进程,从而促进骨骼肌再生[8]。

Foxk1在肿瘤发生中也发挥着重要作用。研究发现,Foxk1的过表达可以促进正常细胞的增殖和肿瘤发生。Foxk1与组蛋白H2AK119ub去泛素化酶BAP1相互作用,并具有许多在正常生物学中重叠的功能。Foxk1在患者肿瘤中高表达,并与E2F基因表达高度相关。Foxk1被O-GlcNAcylation修饰,并且O-GlcNAcylation在细胞周期中发生变化,在G1/S期达到最高水平。Foxk1的O-GlcNAcylation缺失会损害Foxk1促进细胞增殖、细胞转化和肿瘤生长的能力。这表明Foxk1的O-GlcNAcylation在调节Foxk1的功能和促进肿瘤发生中发挥着重要作用[9]。

综上所述,Foxk1是一种重要的转录因子,在多种生物学过程中发挥着重要作用。Foxk1参与调节肝脏胰岛素作用、骨骼形成、非酒精性脂肪性肝病、帕金森病、慢性肾脏病、卵巢癌和骨骼肌再生等。Foxk1与胰岛素受体(IR)、FoxO1、Aurora-A、SOX8和其他转录因子相互作用,共同调节基因表达和生物学过程。Foxk1的研究有助于深入理解转录因子在基因表达调控和疾病发生发展中的作用机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Allu, Prasanna K R, Cardamone, Maria Dafne, Gomes, Antonio S, Enerbäck, Sven, Kahn, C Ronald. 2023. FoxK1 associated gene regulatory network in hepatic insulin action and its relationship to FoxO1 and insulin receptor mediated transcriptional regulation. In Molecular metabolism, 78, 101825. doi:10.1016/j.molmet.2023.101825. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37852413/
2. Liu, Chungeng, Feng, Naibo, Wang, Zhenmin, Long, Houqing, Peng, Songlin. 2024. Foxk1 promotes bone formation through inducing aerobic glycolysis. In Cell death and differentiation, 31, 1650-1663. doi:10.1038/s41418-024-01371-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39232134/
3. Fujinuma, Shun, Nakatsumi, Hirokazu, Shimizu, Hideyuki, Ohkawa, Yasuyuki, Nakayama, Keiichi I. 2023. FOXK1 promotes nonalcoholic fatty liver disease by mediating mTORC1-dependent inhibition of hepatic fatty acid oxidation. In Cell reports, 42, 112530. doi:10.1016/j.celrep.2023.112530. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37209098/
4. Cheng, Quancheng, Wang, Jianwei, Li, Man, Chen, Chunhua, Zhang, Weiguang. 2022. CircSV2b participates in oxidative stress regulation through miR-5107-5p-Foxk1-Akt1 axis in Parkinson's disease. In Redox biology, 56, 102430. doi:10.1016/j.redox.2022.102430. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35973363/
5. Zhang, Lu, Tian, Maoqing, Zhang, Meng, Liu, Lunzhi, Wang, Huiming. 2024. Forkhead Box Protein K1 Promotes Chronic Kidney Disease by Driving Glycolysis in Tubular Epithelial Cells. In Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany), 11, e2405325. doi:10.1002/advs.202405325. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39083268/
6. Katoh, Masuko, Katoh, Masaru. . Identification and characterization of human FOXK1 gene in silico. In International journal of molecular medicine, 14, 127-32. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15202027/
7. Sun, Huizhen, Wang, Husheng, Wang, Xue, Wang, Ziliang, Wang, Xipeng. 2020. Aurora-A/SOX8/FOXK1 signaling axis promotes chemoresistance via suppression of cell senescence and induction of glucose metabolism in ovarian cancer organoids and cells. In Theranostics, 10, 6928-6945. doi:10.7150/thno.43811. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32550913/
8. Shi, Xiaozhong, Seldin, David C, Garry, Daniel J. . Foxk1 recruits the Sds3 complex and represses gene expression in myogenic progenitors. In The Biochemical journal, 446, 349-57. doi:10.1042/BJ20120563. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22716292/
9. Masclef, Louis, Ahmed, Oumaima, Iannantuono, Nicholas, Drouin, Jacques, Affar, El Bachir. 2024. O-GlcNAcylation of FOXK1 orchestrates the E2F pathway and promotes oncogenesis. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2024.03.01.582838. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38463952/