Mdh2-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Mdh2-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-03233

品系全称

C57BL/6NCya-Mdh2em1/Cya

品系背景

C57BL/6NCya

品系编号

KOCMP-17448-Mdh2-B6N-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Mdh2-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-03233) 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
malate dehydrogenase 2, NAD (mitochondrial)
基因别称
MDH,Mdh-2,Mor-1,Mor1
染色体号
Chr 5 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_008617 | Ensembl: ENSMUST00000019323
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~1.2 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
MDH2,也称为苹果酸脱氢酶2,是一种在生物体内广泛存在的酶,属于NADH/NADPH依赖性氧化还原酶(厌氧脱氢酶)家族。它在代谢过程中发挥着重要作用,特别是在细胞内三羧酸循环(TCA循环)中,负责催化苹果酸转化为草酰乙酸,同时将NADH还原为NAD+。这种转化对于维持细胞内的能量平衡和代谢稳态至关重要。

MDH2基因的分布和表达具有明显的物种特异性。在细菌和真菌中,MDH2基因广泛存在,但在植物界中,它仅在藻类中发现,而在苔藓植物和种子植物中则未被发现。在动物界中,MDH2基因存在于所有分类群的动物中,从原生动物到哺乳动物都有,但在肺鱼和其他高级脊椎动物中则丢失。这种基因在陆生动物和植物中的丢失与从水生到陆生的环境适应有关,这表明MDH2在水生环境中可能具有更重要的功能,而在陆生生物中可能变得冗余甚至有害[1]。

MDH2基因的表达和功能还与多种生物学过程相关。例如,研究发现,在多能干细胞重编程、从原始态到幼稚态的过渡以及全能性获得过程中,TCA循环的酶,包括MDH2,会被转运到细胞核中。核定位的TCA循环酶Pdha1、Pcb、Aco2、Cs、Idh3a等在促进多能干细胞重编程和从原始态到幼稚态的过渡中发挥重要作用[2]。

此外,MDH2基因的突变与某些神经内分泌肿瘤的发生发展密切相关。例如,MDH2基因的胚系突变被发现与家族性副神经节瘤的发生有关。这些突变导致MDH2表达水平降低,进而影响TCA循环的进行,可能导致细胞内代谢紊乱和肿瘤的发生[3,5]。

在肿瘤代谢方面,MDH2基因的功能也引起了研究者的关注。研究发现,在胶质母细胞瘤干细胞(GSCs)中,MDH2的表达和活性水平升高。通过基因和药理学手段抑制MDH2的表达可以降低GSCs的增殖、自我更新能力和体内肿瘤生长能力[4]。这表明MDH2在维持GSCs的代谢稳态和肿瘤发生发展中可能发挥重要作用。

MDH2基因的功能不仅限于细胞代谢,还涉及到RNA的转录后调控。研究发现,MDH2是一种RNA结合蛋白,可以结合到钠通道α亚基基因Scn1a的3'非编码区(3'UTR)上的保守区域,从而影响Scn1a的表达。在癫痫小鼠的海马体中,MDH2表达水平的升高与Scn1a蛋白水平的降低相关,这表明MDH2可能通过RNA结合的方式参与调控Scn1a的表达[7]。

此外,MDH2基因还与细胞对镁离子的反应相关。研究发现,在镁离子处理的人骨髓间充质干细胞(MSCs)中,MDH2基因的表达水平升高,并与其他关键蛋白如MYL1、GLS和TRIM28相互作用,共同调节MSCs的代谢和功能[6]。

综上所述,MDH2基因在细胞代谢、肿瘤发生发展、RNA转录后调控以及细胞对镁离子的反应等方面发挥着重要作用。随着研究的深入,MDH2基因的功能和作用机制将得到更全面的解析,这将为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Puzakova, L V, Puzakov, M V, Soldatov, A A. 2019. Gene Encoding a Novel Enzyme of LDH2/MDH2 Family is Lost in Plant and Animal Genomes During Transition to Land. In Journal of molecular evolution, 87, 52-59. doi:10.1007/s00239-018-9884-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30607448/
2. Li, Wei, Long, Qi, Wu, Hao, Chan, Wai-Yee, Liu, Xingguo. 2022. Nuclear localization of mitochondrial TCA cycle enzymes modulates pluripotency via histone acetylation. In Nature communications, 13, 7414. doi:10.1038/s41467-022-35199-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36460681/
3. Buffet, Alexandre, Burnichon, Nelly, Favier, Judith, Gimenez-Roqueplo, Anne-Paule. 2020. An overview of 20 years of genetic studies in pheochromocytoma and paraganglioma. In Best practice & research. Clinical endocrinology & metabolism, 34, 101416. doi:10.1016/j.beem.2020.101416. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32295730/
4. Lv, Deguan, Dixit, Deobrat, Cruz, Andrea F, Agnihotri, Sameer, Rich, Jeremy N. 2024. Metabolic regulation of the glioblastoma stem cell epitranscriptome by malate dehydrogenase 2. In Cell metabolism, 36, 2419-2436.e8. doi:10.1016/j.cmet.2024.09.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39454581/
5. Cascón, Alberto, Comino-Méndez, Iñaki, Currás-Freixes, María, Urioste, Miguel, Robledo, Mercedes. 2015. Whole-exome sequencing identifies MDH2 as a new familial paraganglioma gene. In Journal of the National Cancer Institute, 107, . doi:10.1093/jnci/djv053. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25766404/
6. Nourisa, Jalil, Passemiers, Antoine, Shakeri, Farhad, Willumeit-Römer, Regine, Zeller-Plumhoff, Berit. 2024. Gene regulatory network analysis identifies MYL1, MDH2, GLS, and TRIM28 as the principal proteins in the response of mesenchymal stem cells to Mg2+ ions. In Computational and structural biotechnology journal, 23, 1773-1785. doi:10.1016/j.csbj.2024.04.033. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38689715/
7. Chen, Yong-Hong, Liu, Shu-Jing, Gao, Mei-Mei, Yi, Yong-Hong, Long, Yue-Sheng. 2017. MDH2 is an RNA binding protein involved in downregulation of sodium channel Scn1a expression under seizure condition. In Biochimica et biophysica acta. Molecular basis of disease, 1863, 1492-1499. doi:10.1016/j.bbadis.2017.04.018. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28433711/