Nrf1-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Nrf1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-03434

品系全称

C57BL/6JCya-Nrf1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-18181-Nrf1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Nrf1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-03434) 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
nuclear respiratory factor 1
基因别称
D6Ertd415e
染色体号
Chr 6 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_010938 | Ensembl: ENSMUST00000115212
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 4
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:1332235Mice homozygous for a knock-out allele exhibit early embryonic lethality associated with decreased cellular proliferation and mitochondrial DNA content. Mice homozygous for a conditional allele activated in the retina exhibit RGC degeneration associated with abnormal mitochondria.

发表文献

Nature Communications
2025-12-10
NRF1-mediated innate immune response drives inflammaging
1
Nrf1(核呼吸因子1),也称为Nfe2l1,是一种转录因子,属于cap'n'collar(CNC)家族,负责调控一系列与细胞应激反应相关的基因表达。Nrf1在细胞中发挥着多种重要作用,包括抗氧化反应、细胞代谢和胆固醇稳态的维持。

Nrf1与Nrf2(核呼吸因子2)共同参与调控基因表达,以应对胆固醇相关的肝脏应激。在一项研究中,通过喂食增加肝脏胆固醇储存的饮食,比较了缺乏Nrf1、Nrf2或两者都缺乏的肝脏的表达谱和表型,以及对照肝脏。结果显示,Nrf1和Nrf2共同调控基因,以消除胆固醇、减轻炎症和氧化损伤。只有当Nrf1和Nrf2同时缺乏时,才会导致严重的脂肪性肝炎、肝脏胆固醇过载和结晶、胆汁酸代谢改变以及胆汁胆固醇减少。此外,Nrf2激活药物bardoxolone的治疗效果需要Nrf1的参与,并且可以通过Nrf1过表达来补充[1]。

Nrf1是内质网(ER)上的一个膜传感器,对于胆固醇稳态至关重要。Nrf1直接与ER中的胆固醇结合,并通过一个特定的结构域来感知胆固醇。胆固醇调节Nrf1的周转、加工、定位和活性。在Nrf1缺乏的情况下,体内胆固醇挑战会诱导大量的肝脏胆固醇积累和损伤,而通过外源性替代Nrf1可以挽救这种损伤。Nrf1介导的机制涉及抑制CD36驱动的炎症信号传导和肝X受体活性的去抑制。这些发现揭示了Nrf1作为胆固醇稳态的守护者,以及细胞内胆固醇过剩的适应性反应的核心成分[2]。

Nrf1在乳腺癌中发挥着重要作用。研究发现,Nrf1活性在雌激素依赖性乳腺癌发生中起着驱动作用。通过对不同种族/民族的女性乳腺癌患者的研究发现,Nrf1活性对其基因组范围的转录有显著影响,与乳腺癌的分子亚型有关。此外,Nrf1的基因表达在乳腺癌中存在差异,这可能与不同种族/民族的乳腺癌患者之间存在差异有关。这些发现揭示了Nrf1在乳腺癌中的重要作用,以及其在不同种族/民族患者中存在差异的原因[3]。

Nrf1与MafG(小Maf蛋白)形成异源二聚体,共同调控目标基因的表达。研究发现,Nrf1-MafG异源二聚体可以激活蛋白酶体亚基基因的表达,这些基因是已知的Nrf1目标基因。此外,Nrf1-MafG异源二聚体还参与调控蛋白质稳态相关的途径,包括内质网相关降解、伴侣蛋白和泛素介导的降解途径。这些发现揭示了Nrf1-MafG异源二聚体在细胞应激反应中的重要作用[4]。

在肝脏移植患者中,Nrf1和ACOX1(酰基辅酶A氧化酶1)的基因表达水平升高,而蛋白质表达水平降低。这些发现表明,Nrf1和ACOX1的基因表达和蛋白质表达可能与慢性肝脏疾病的发展有关[5]。

雌激素通过结合雌激素受体α和β来调节细胞代谢和线粒体功能。雌激素可以刺激NRF-1的转录,进而影响线粒体基因的表达。此外,雌激素还可以通过调节线粒体形态和功能来影响细胞代谢和形态[6]。

ARMC5是一种肿瘤抑制基因,在肾上腺皮质细胞中调节细胞存活和肾上腺类固醇生成。ARMC5的失活会增加清除活性氧的物质的表达,例如超氧化物歧化酶和过氧化氢酶,通过增加转录调节因子NRF1来实现。此外,ARMC5还参与NRF1的泛素化和半衰期的调节。ARMC5的失活通过激活p38途径和增加细胞对铁死亡的敏感性来改变肾上腺皮质类固醇生成,从而增加细胞存活[7]。

Nrf1不是SREBP1的直接靶基因,但两者都参与了雷帕霉素反应性调控网络。研究发现,Nrf1和SREBP1在mTORC1信号通路中发挥作用,但Nrf1不是SREBP1的直接靶基因。Nrf1的转位和加工可能受到mTOR信号通路的调节,而mTOR对Nrf1和蛋白酶体的调节可能部分通过DDI1/2非依赖性机制来实现[8]。

Nrf1在氧化应激反应中发挥重要作用。Nrf1与Nrf2共同结合抗氧化反应元件(ARE),并激活一系列抗氧化基因的表达。Nrf1和Nrf2在广泛的组织和细胞类型中表达,并通过与小的Maf蛋白形成异源二聚体来结合ARE。研究表明,Nrf1在氧化应激反应中起着关键作用,并参与调节其他功能[9]。

Songorine是一种活性C20-二萜生物碱,可以促进心脏线粒体生物合成。Songorine通过促进Nrf2的激活来保护心脏收缩功能,减少内毒素损伤。Songorine可以抑制LPS诱导的线粒体活性氧产生和STIM1与Orai1的相互作用,从而防止钙离子的内流。此外,Songorine可以上调与脂肪酸β氧化、三羧酸循环和电子传递链相关的线粒体基因的表达,并增加Nrf1和Tfam的荧光素酶报告基因活性,这表明Nrf2/ARE和NRF1信号通路的调节。Songorine通过促进PGC-1α与Nrf2的结合来激活Nrf2/ARE和NRF1信号通路,从而控制线粒体的质量和数量。这些发现表明,Songorine可以通过保护线粒体生物合成来防止脓毒性心脏损伤[10]。

综上所述,Nrf1是一种重要的转录因子,参与调控细胞应激反应、细胞代谢和胆固醇稳态的维持。Nrf1与Nrf2共同参与调控基因表达,以应对胆固醇相关的肝脏应激。Nrf1是ER上的一个膜传感器,对于胆固醇稳态至关重要。Nrf1在乳腺癌中发挥着重要作用,并且在不同种族/民族患者中存在差异。Nrf1与MafG形成异源二聚体,共同调控目标基因的表达。Nrf1在肝脏移植患者中与ACOX1的基因表达和蛋白质表达存在关联。雌激素通过调节NRF-1的转录来影响线粒体功能。ARMC5通过调节NRF1的周转来控制肾上腺的氧化还原状态。Nrf1不是SREBP1的直接靶基因,但两者都参与了雷帕霉素反应性调控网络。Nrf1在氧化应激反应中发挥重要作用。Songorine可以促进心脏线粒体生物合成,并通过Nrf2的激活来保护心脏收缩功能。Nrf1的研究有助于深入理解细胞应激反应和胆固醇稳态的调节机制,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. Akl, May G, Li, Lei, Baccetto, Raquel, Babu, Mohan, Widenmaier, Scott B. 2023. Complementary gene regulation by NRF1 and NRF2 protects against hepatic cholesterol overload. In Cell reports, 42, 112399. doi:10.1016/j.celrep.2023.112399. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37060561/
2. Widenmaier, Scott B, Snyder, Nicole A, Nguyen, Truc B, Bartelt, Alexander, Hotamisligil, Gökhan S. . NRF1 Is an ER Membrane Sensor that Is Central to Cholesterol Homeostasis. In Cell, 171, 1094-1109.e15. doi:10.1016/j.cell.2017.10.003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29149604/
3. Ramos, Jairo, Yoo, Changwon, Felty, Quentin, Hasnain, Seyed E, Roy, Deodutta. 2020. Sensitivity to differential NRF1 gene signatures contributes to breast cancer disparities. In Journal of cancer research and clinical oncology, 146, 2777-2815. doi:10.1007/s00432-020-03320-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32705365/
4. Katsuoka, Fumiki, Otsuki, Akihito, Hatanaka, Nozomi, Okuyama, Haruna, Yamamoto, Masayuki. 2022. Target Gene Diversity of the Nrf1-MafG Transcription Factor Revealed by a Tethered Heterodimer. In Molecular and cellular biology, 42, e0052021. doi:10.1128/mcb.00520-21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35129372/
5. Abdolyousefi, Ehsan Nabi, Motalleb, Gholamreza, Yaghobi, Ramin. 2021. Association Between ACOX1 and NRF1 Gene Expression and Hepatitis B and C Virus Infections and Hepatocellular Carcinoma in Liver Transplant Patients (Shiraz, Iran). In Experimental and clinical transplantation : official journal of the Middle East Society for Organ Transplantation, 20, 52-58. doi:10.6002/ect.2021.0175. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34763625/
6. Klinge, Carolyn M. 2020. Estrogenic control of mitochondrial function. In Redox biology, 31, 101435. doi:10.1016/j.redox.2020.101435. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32001259/
7. Cavalcante, Isadora P, Rizk-Rabin, Marthe, Ribes, Christopher, Bertherat, Jérôme, Ragazzon, Bruno. 2022. Tumor suppressor gene ARMC5 controls adrenal redox state through NRF1 turnover. In Endocrine-related cancer, 29, 615-624. doi:10.1530/ERC-22-0099. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36040830/
8. Liu, Keli, Hu, Shaofan, Qiu, Lu, Sun, Guiyin, Zhang, Yiguo. 2023. Nrf1 is not a direct target gene of SREBP1, albeit both are integrated into the rapamycin-responsive regulatory network in human hepatoma cells. In PloS one, 18, e0294508. doi:10.1371/journal.pone.0294508. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38011090/
9. Biswas, Madhurima, Chan, Jefferson Y. 2009. Role of Nrf1 in antioxidant response element-mediated gene expression and beyond. In Toxicology and applied pharmacology, 244, 16-20. doi:10.1016/j.taap.2009.07.034. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19665035/
10. Li, Yi, Feng, Yu-Fan, Liu, Xiao-Tian, Liu, Baolin, Yang, Hua. 2020. Songorine promotes cardiac mitochondrial biogenesis via Nrf2 induction during sepsis. In Redox biology, 38, 101771. doi:10.1016/j.redox.2020.101771. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33189984/

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