智鼠故事 
C57BL/6JCya-Abcg4em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Abcg4-KO
产品编号：
S-KO-03923
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Abcg4-KO mice (Strain S-KO-03923) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Abcg4em1/Cya
品系编号
KOCMP-192663-Abcg4-B6J-VA
产品编号
S-KO-03923
基因名
Abcg4
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
6430517O04Rik
NCBI号
修饰方式
全身性基因敲除
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。
小鼠表型
MGI:1890594 Mice homozygous for a report allele exhibit increased brain lathosterol levels.
质控标准
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
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Abcg4位于小鼠的9号染色体，采用基因编辑技术，通过应用高通量电转受精卵方式，获得Abcg4基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Abcg4-KO小鼠模型由赛业生物（Cyagen）构建，该模型采用基因编辑技术，旨在研究Abcg4基因在小鼠体内的功能。Abcg4基因位于小鼠9号染色体上，由15个外显子组成，其中ATG起始密码子在2号外显子，TAG终止密码子在15号外显子。全身性基因敲除区域（KO区域）位于3号外显子至12号外显子，包含1199个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Abcg4基因功能的丧失。
Abcg4-KO小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带敲除等位基因的小鼠表现出脑部lathosterol水平的升高。此外，KO区域不包含其他已知基因，确保了模型的特异性。该模型可用于研究Abcg4基因在小鼠体内的功能和作用机制，为相关疾病的研究和药物开发提供有力的工具。
基因研究概述
ABCG4，即ATP结合盒转运蛋白G4，是一种属于ABCG亚家族的转运蛋白。ABCG亚家族是ATP结合盒转运蛋白（ABC转运蛋白）家族的一部分，该家族成员在多种细胞过程中发挥着重要作用，如细胞内物质的转运、胆固醇和脂质的代谢等。ABCG4在人体内主要表达于中枢神经系统，尤其是在脑部组织中。ABCG4的结构特征包括一个核苷酸结合折叠区域，随后是一个包含六个跨膜结构域的簇，符合半大小ABCG转运蛋白的典型特征[4]。
ABCG4的表达受到多种因素的调控。研究表明，氧化甾醇和视黄酸等配体可以诱导ABCG4在单核细胞来源的巨噬细胞中的表达。氧化甾醇是胆固醇的衍生物，是细胞脂质稳态的强力调节因子。此外，ABCG4的基因表达还受到肝脏X受体（LXR）配体的影响，类似于ABCA1这种细胞脂质输出蛋白的调控方式。这些研究表明，ABCG4可能在巨噬细胞的脂质稳态中发挥作用[2]。
ABCG4的功能研究显示，该基因可能与胆固醇、氧化甾醇和胆固醇合成中间体的转运有关。在血脑屏障中，ABCG4被认为参与淀粉样β蛋白的排出，这可能与其在神经退行性疾病如阿尔茨海默病中的作用相关。研究表明，ABCG4的表达受到氧化甾醇、胆固醇合成中间体和胆固醇本身的调节。例如，合成LXR配体可以诱导U87-MG星形胶质细胞中的ABCG4表达，而胆固醇和胆固醇合成中间体则可以稳定ABCG4蛋白[3]。
此外，ABCG4的表达在发育和衰老过程中存在差异。研究发现，在发育早期，ABCG4在造血细胞和肠细胞中高度但短暂表达，而ABCG1则在巨噬细胞和胚胎及成年肝脏的血管内皮细胞中表达。ABCG1和ABCG4在胚胎视网膜和发育中的中枢神经系统中均早期表达。ABCG1和ABCG4的缺失导致视网膜和/或大脑中的氧化甾醇积累，并改变肝脏X受体和甾醇调节元件结合蛋白-2靶基因的表达，以及应激反应基因的表达。行为测试表明，ABCG4基因敲除小鼠在关联恐惧记忆方面存在一般性缺陷。这些数据表明，中枢神经系统中ABCG1和/或ABCG4的缺失导致代谢途径的改变和行为异常[6]。
在昆虫中，ABCG4也发挥着重要作用。例如，在亚洲玉米螟中，ABCG4基因的突变或下调与对Bt Cry1毒素的高水平抗性有关。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建的ABCG4基因敲除纯合子菌株表现出对Cry1蛋白的抗性增加，这表明ABCG4基因可能是Bt Cry1毒素的功能性受体[1]。在疟疾传播媒介按蚊中，ABCG4基因的表达上调与对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性有关。通过RNA干扰（RNAi）和反义Vivo-Morpholino技术抑制ABCG4基因的表达可以增加拟除虫菊酯对幼虫的毒性，这表明ABCG4在拟除虫菊酯的解毒过程中发挥作用[7]。
最后，ABCG4的表达还受到microRNA（miRNA）的调控。例如，miRNA-463-3p可以直接靶向ABCG4，抑制葡萄糖刺激的胰岛素分泌（GSIS）。在2型糖尿病患者的胰岛中，miRNA-463-3p和胰岛素的表达上调，而ABCG4的表达下调，并且这些表达水平与GSIS密切相关。这表明miRNA-463-3p/ABCG4轴在GSIS中发挥作用，并可能成为未来治疗糖尿病的新靶点[5]。此外，EBV-miR-BART6可以通过下调miR-185-5p的表达来调节ABCG4基因在人类巨核细胞中的表达，影响巨核细胞的发育和分化[8]。
综上所述，ABCG4是一种重要的ABCG转运蛋白，在胆固醇和脂质的代谢、神经退行性疾病、胰岛素分泌和昆虫对杀虫剂的抗性等方面发挥着重要作用。ABCG4的表达受到多种因素的调控，包括氧化甾醇、视黄酸、胆固醇和miRNA等。对ABCG4的研究有助于深入理解其在多种生理和病理过程中的作用，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. Gao, Qing, Lin, Yaling, Wang, Xiuping, Zhang, Yongjun, Zhang, Tiantao. 2022. Knockout of ABC Transporter ABCG4 Gene Confers Resistance to Cry1 Proteins in Ostrinia furnacalis. In Toxins, 14, . doi:10.3390/toxins14010052. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35051029/
2. Engel, T, Lorkowski, S, Lueken, A, Cullen, P, Assmann, G. . The human ABCG4 gene is regulated by oxysterols and retinoids in monocyte-derived macrophages. In Biochemical and biophysical research communications, 288, 483-8. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11606068/
3. Yang, Alryel, Alrosan, Amjad Z, Sharpe, Laura J, Callaghan, Richard, Gelissen, Ingrid C. 2020. Regulation of ABCG4 transporter expression by sterols and LXR ligands. In Biochimica et biophysica acta. General subjects, 1865, 129769. doi:10.1016/j.bbagen.2020.129769. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33141061/
4. Annilo, T, Tammur, J, Hutchinson, A, Dean, M, Allikmets, R. . Human and mouse orthologs of a new ATP-binding cassette gene, ABCG4. In Cytogenetics and cell genetics, 94, 196-201. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11856881/
5. Hou, Xuwei, Wu, Wei, Yin, Bo, Liu, Xuefeng, Ren, Fu. 2016. MicroRNA-463-3p/ABCG4: A new axis in glucose-stimulated insulin secretion. In Obesity (Silver Spring, Md.), 24, 2368-2376. doi:10.1002/oby.21655. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27664094/
6. Bojanic, Dragana D, Tarr, Paul T, Gale, Greg D, Björkhem, Ingemar, Edwards, Peter A. . Differential expression and function of ABCG1 and ABCG4 during development and aging. In Journal of lipid research, 51, 169-81. doi:10.1194/M900250-JLR200. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19633360/
7. Negri, Agata, Ferrari, Marco, Nodari, Riccardo, Urbanelli, Sandra, Epis, Sara. 2019. Gene silencing through RNAi and antisense Vivo-Morpholino increases the efficacy of pyrethroids on larvae of Anopheles stephensi. In Malaria journal, 18, 294. doi:10.1186/s12936-019-2925-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31462239/
8. Deng, Lan, Wang, Xiuju, Jiang, Ling, Lu, Zhigang, Hu, Haiyan. 2016. Modulation of miR-185-5p expression by EBV-miR-BART6 contributes to developmental differences in ABCG4 gene expression in human megakaryocytes. In The international journal of biochemistry & cell biology, 81, 105-111. doi:10.1016/j.biocel.2016.11.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27816548/
