Nfs1-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

Nfs1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-03369

品系全称

C57BL/6JCya-Nfs1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-18041-Nfs1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Nfs1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-03369) 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
nitrogen fixation gene 1 (S. cerevisiae)
基因别称
m-Nfs1,m-Nfsl
染色体号
Chr 2 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_010911 | Ensembl: ENSMUST00000029147
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~0.6 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
Nfs1,也称为Cysteine desulfurase,是一种在铁硫簇(Fe-S)生物合成过程中起关键作用的酶。Fe-S簇是多种蛋白质的重要组成部分,包括线粒体呼吸链复合物I-III。Fe-S簇的组装和分布通过多步骤途径进行,NFS1基因编码的半胱氨酸脱硫酶与ISD11和ACP形成复合物,启动Fe-S形成的第一个步骤。Fe-S簇对于维持线粒体功能和细胞代谢至关重要,因此,NFS1的功能异常与多种疾病的发生发展密切相关。

在结直肠癌(CRC)中,NFS1的表达与患者的预后和化疗敏感性相关。研究发现,NFS1的缺失可以显著增强CRC细胞对奥沙利铂的敏感性,并触发PANoptosis(细胞凋亡、坏死、焦亡和铁死亡的联合现象),通过增加细胞内的活性氧(ROS)水平。此外,奥沙利铂治疗过程中NFS1的丝氨酸残基磷酸化水平升高,以S293磷酸化依赖的方式防止PANoptosis的发生。高表达NFS1与肿瘤组织中MYC的转录调节有关,并与CRC患者的不良生存和化疗敏感性降低相关[1]。

在肺癌中,NFS1的表达受到环境氧气水平的影响。在低氧环境中,NFS1对于维持铁硫辅因子在多种细胞必需蛋白质中的存在至关重要。在肺癌中,NFS1位于基因组扩增区域,并主要在分化良好的腺癌中高表达。NFS1活性对于在暴露于氧气时维持铁硫簇特别重要,与其他形式的氧化损伤相比。此外,铁硫簇的维持不足会强烈激活铁饥饿反应,并与其他形式的谷胱甘肽生物合成的抑制相结合,触发铁死亡,一种非凋亡形式的细胞死亡[2]。

在阿霉素诱导的心脏毒性中,NFS1的表达下调,导致脂质过氧化和铁死亡增加。相反,外源性硫化氢(H2S)通过恢复GPX4和NFS1的表达,减少脂质过氧化,抑制阿霉素诱导的铁死亡。NFS3是一种关键的线粒体膜蛋白,通过与其相互作用参与铁死亡的调节。阿霉素促进NFS3的泛素化,而外源性H2S通过促进NFS3的S-硫代化拮抗NFS3的泛素化。NFS1对铁死亡具有抑制作用,NFS1的缺乏会增加心肌细胞对铁死亡的敏感性。OPA3参与铁死亡的调节,并通过与NFS1相互作用发挥作用[3]。

在急性髓系白血病(AML)中,NFS1的表达水平升高,与AML相关死亡率呈正相关,并可用于诊断AML。敲除NFS1可以促进ROS积累和铁死亡相关的不稳定铁池的增加。hsa-miR-335-5p被发现是NFS1的上游调节因子,而白藜芦醇可以通过hsa-miR-335-5p/NFS1/GPX4通路通过ROS依赖的方式增强AML细胞的铁死亡[4]。

在酵母线粒体中,NFS1的活性受到磷酸化的调节。磷酸化可以增强半胱氨酸脱硫酶活性,而去磷酸化则降低其活性。NFS1的磷酸肽被鉴定出来,相应的磷酸位点突变体显示出过硫酸化形成受损。NFS1的拉下实验从线粒体中恢复了一种相关的激酶活性,Yck2是一种存在于拉下物中的激酶,能够在体外磷酸化NFS1并刺激半胱氨酸脱硫酶活性。Yck2在细胞质中表现出一种隐匿的分布,尽管之前已经描述了其他细胞定位。缺乏Yck2蛋白激酶的线粒体显示出对NFS1的磷酸化活性降低。与野生型线粒体相比,Δyck2线粒体显示出NFS1上过硫酸化形成较慢,这与Yck2在调节线粒体半胱氨酸脱硫酶活性中的作用一致[5]。

在急性髓系白血病细胞中,NFS1的表达水平升高,与AML相关死亡率呈正相关,并可用于诊断AML。敲除NFS1可以促进ROS积累和铁死亡相关的不稳定铁池的增加。hsa-miR-335-5p被发现是NFS1的上游调节因子,而白藜芦醇可以通过hsa-miR-335-5p/NFS1/GPX4通路通过ROS依赖的方式增强AML细胞的铁死亡[4]。

综上所述,NFS1是一种重要的酶,参与Fe-S簇的生物合成,对于维持线粒体功能和细胞代谢至关重要。NFS1的功能异常与多种疾病的发生发展密切相关,包括结直肠癌、肺癌、心脏毒性、AML等。研究NFS1的功能和调节机制有助于深入理解Fe-S簇在细胞生物学中的作用,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. Lin, Jin-Fei, Hu, Pei-Shan, Wang, Yi-Yu, Xu, Rui-Hua, Qiu, Miao-Zhen. 2022. Phosphorylated NFS1 weakens oxaliplatin-based chemosensitivity of colorectal cancer by preventing PANoptosis. In Signal transduction and targeted therapy, 7, 54. doi:10.1038/s41392-022-00889-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35221331/
2. Alvarez, Samantha W, Sviderskiy, Vladislav O, Terzi, Erdem M, Birsoy, Kıvanç, Possemato, Richard. 2017. NFS1 undergoes positive selection in lung tumours and protects cells from ferroptosis. In Nature, 551, 639-643. doi:10.1038/nature24637. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29168506/
3. Wang, Yifan, Ying, Xiaoying, Wang, Yuehong, Lu, Xiyuan, Pu, Jun. 2023. Hydrogen sulfide alleviates mitochondrial damage and ferroptosis by regulating OPA3-NFS1 axis in doxorubicin-induced cardiotoxicity. In Cellular signalling, 107, 110655. doi:10.1016/j.cellsig.2023.110655. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36924813/
4. Liu, Jia, Gao, Wei, Sheng, Yong, Sun, Jiafeng, Wen, Donghu. 2023. Resveratrol drives ferroptosis of acute myeloid leukemia cells through Hsa-miR-335-5p/NFS1/ GPX4 pathway in a ROS-dependent manner. In Cellular and molecular biology (Noisy-le-Grand, France), 69, 131-137. doi:10.14715/cmb/2023.69.7.21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37715395/
5. Rocha, Agostinho G, Knight, Simon A B, Pandey, Alok, Pain, Debkumar, Dancis, Andrew. 2017. Cysteine desulfurase is regulated by phosphorylation of Nfs1 in yeast mitochondria. In Mitochondrion, 40, 29-41. doi:10.1016/j.mito.2017.09.003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28941588/