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Rab3a-KO 基因敲除小鼠

Rab3a-KO 基因敲除小鼠

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复苏/繁育服务
产品名称

Rab3a-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-03979

品系全称

C57BL/6JCya-Rab3aem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-19339-Rab3a-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明： Rab3a-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-03979) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
KO小鼠库模型

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
RAB3A, member RAS oncogene family
基因别称
-
染色体号
Chr 8 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_001166399 | Ensembl: ENSMUST00000110093
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~4
敲除长度
~2.3 kb
下载方案
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:97843Homozygous null mutants show impaired synaptic transmission, insulin secretion and glucose intolerance. This mutation and another chemically induced allele affect circadian period and sleep patterns. Heterozygotes show milder circadian rhythm anomalies.
更多信息
Rab3a是一种在神经系统中发挥重要作用的GTP结合蛋白。它属于Rab家族，是一类在细胞内囊泡运输中起关键作用的蛋白质。Rab3a主要在突触前神经末梢表达，参与调节突触囊泡的胞吐作用，特别是在神经递质的释放过程中[8]。Rab3a的活性受到GTP结合状态的调控，当GTP结合时，Rab3a处于活化状态，可以与多种蛋白质相互作用，参与突触囊泡的运输和释放过程。Rab3a在神经元活动和记忆形成过程中发挥重要作用，其表达和功能受到多种因素的调控，包括BDNF等神经生长因子和DNA修饰等表观遗传机制。

BDNF（脑源性神经营养因子）是一种重要的神经生长因子，在突触传递和长期增强（LTP）中起重要作用。BDNF通过TrkB受体发挥作用，激活Ras/ERK、PI3K/Akt和PLC-γ信号通路，调节突触前和突触后水平的蛋白质合成和转运，参与突触可塑性的调节[1]。BDNF还可以通过调节mRNA的转运和翻译以及miRNA的表达，进一步影响突触蛋白质组的变化。BDNF在突触可塑性中的作用可能与学习和记忆形成有关。

Rab3a在突触囊泡的胞吐作用中发挥重要作用，但其参与调节突触囊泡胞吐的具体机制尚不完全清楚。为了研究Rab3a的蛋白质相互作用，研究人员克隆了Rab3a基因，并在大肠杆菌中进行了异源表达。通过Ni亲和层析，获得了高纯度的Rab3a融合蛋白，并制备了针对Rab3a的抗血清。Western blot分析表明，制备的抗血清可以识别Rab3a融合蛋白和内源性Rab3a蛋白[2]。这些研究为深入研究Rab3a的蛋白质相互作用提供了基础。

DNA修饰是一种重要的表观遗传调控机制，可以影响基因的表达和功能。TET蛋白可以将甲基胞嘧啶氧化为5-羟甲基胞嘧啶（5hmC），进一步激活基因表达。研究发现，在培养的原代皮质神经元中，通过KCl诱导的脱极化可以模拟神经元活动。在KCl处理后，Rab3a和TET3的mRNA表达被诱导，Rab3a启动子区域的甲基化水平降低，而5hmC水平升高。此外，FAIRE-qPCR分析显示，KCl处理后，Rab3a启动子区域的染色质结构开放，TET3、H3K4me3和H3K27ac的占位增加。通过shRNA敲低TET3后，上述变化消失。这些结果表明，TET3介导的5hmC积累可以引入一个活跃的、允许的染色质结构，从而诱导Rab3a mRNA的表达[3]。

糖尿病肾病是糖尿病的主要并发症之一，足细胞损伤和脱落是糖尿病肾病的特点。Rab3A/Rab27A系统在足细胞损伤和囊泡运输中发挥重要作用。研究发现，在高葡萄糖处理的足细胞中，沉默RAB3A和RAB27A可以改善足细胞的分化和细胞骨架组织，并减少细胞凋亡。此外，CD63阳性的囊泡分布模式发生变化。在高葡萄糖条件下，沉默Rab3A/Rab27A可以减轻这些有害过程，表明Rab3A/Rab27A系统在足细胞损伤和囊泡运输调节中发挥重要作用[4]。

KIF1A编码一种kinesin 3马达蛋白，负责运输突触囊泡前体（SVPs）和致密核心囊泡。研究发现，KIF1A基因中的罕见有害变异与肌萎缩侧索硬化症（ALS）相关。这些变异主要位于KIF1A蛋白的C端货物结合区域。功能分析表明，这些变异可以增强KIF1A与SVPs的结合，包括RAB3A、VAMP2和突触素。在培养的小鼠皮质神经元中表达这些疾病相关的KIF1A突变体，导致RAB3A或VAMP2与KIF1A马达的共定位增强。这些结果表明，KIF1A马达介导的运输在ALS的发病机制中发挥重要作用[5]。

基因-基因相互作用在复杂性状的遗传风险中发挥重要作用。为了研究基因-基因相互作用，研究人员提出了一种基于Kullback-Leibler散度的方法。该方法可以分析两个基因中的独立单核苷酸多态性（SNPs）之间的基因-基因相互作用。通过模拟研究，该方法显示出良好的性能。在真实数据分析中，该方法发现了RAB3A、MADD和PTPRN之间的基因-基因相互作用，这些基因与2型糖尿病（T2D）状态相关[6]。

LRRK2基因的致病性突变会导致帕金森病（PD）。研究发现，LRRK2可以增加RAB3A的磷酸化水平，从而破坏突触囊泡前体（SVPs）的轴突运输。RAB3A的磷酸化可以破坏其与马达适配蛋白MADD的相互作用，从而阻止RAB3A-MADD-KIF1A/1Bβ复合物的形成，该复合物负责驱动SVPs的前向运输。RAB3A的过度磷酸化还可以破坏其与RAB3GAP和RAB-GDI1的相互作用。这些结果表明，LRRK2的致病性突变可能通过破坏突触囊泡的运输和稳态，导致PD的特征性运动和非运动症状[7]。

Rab3a是一种重要的GTP结合蛋白，在突触囊泡的胞吐作用中发挥关键作用。Rab3a的表达和功能受到多种因素的调控，包括神经生长因子和DNA修饰等表观遗传机制。Rab3a在神经元活动和记忆形成过程中发挥重要作用，其功能异常与多种神经系统疾病相关。此外，Rab3a还参与其他生物学过程，如病毒复制和细胞骨架组织。对Rab3a的研究有助于深入理解神经递质释放和突触可塑性的分子机制，为神经系统疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献：
1. Leal, Graciano, Comprido, Diogo, Duarte, Carlos B. 2013. BDNF-induced local protein synthesis and synaptic plasticity. In Neuropharmacology, 76 Pt C, 639-56. doi:10.1016/j.neuropharm.2013.04.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23602987/
2. Tang, Xia, Chen, Jia, Wang, Ying, Wang, Xianchun. 2016. Gene cloning, expression and polyclonal antibody preparation of Rab3A for protein interaction analysis. In SpringerPlus, 5, 1705. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27795879/
3. Luo, Kun, Wang, Lesheng, Shen, Yulong, Cui, Yong, Liu, Kui. . TET3-mediated accumulation of DNA hydroxymethylation contributes to the activity-dependent gene expression of Rab3a in post-mitotic neurons. In Journal of integrative neuroscience, 20, 529-539. doi:10.31083/j.jin2003057. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34645086/
4. Martinez-Arroyo, Olga, Flores-Chova, Ana, Sanchez-Garcia, Belen, Cortes, Raquel, Ortega, Ana. 2023. Rab3A/Rab27A System Silencing Ameliorates High Glucose-Induced Injury in Podocytes. In Biology, 12, . doi:10.3390/biology12050690. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37237503/
5. Liao, Panlin, Yuan, Yanchun, Liu, Zhen, Hu, Zhonghua, Wang, Junling. 2022. Association of variants in the KIF1A gene with amyotrophic lateral sclerosis. In Translational neurodegeneration, 11, 46. doi:10.1186/s40035-022-00320-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36284339/
6. Chen, Guanjie, Yuan, Ao, Cai, Tao, A Adeyemo, Adebowale, N Rotimi, Charles. 2019. Measuring gene-gene interaction using Kullback-Leibler divergence. In Annals of human genetics, 83, 405-417. doi:10.1111/ahg.12324. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31206606/
7. Dou, Dan, Aiken, Jayne, Holzbaur, Erika L F. 2024. RAB3 phosphorylation by pathogenic LRRK2 impairs trafficking of synaptic vesicle precursors. In The Journal of cell biology, 223, . doi:10.1083/jcb.202307092. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38512027/
8. Takai, Y, Sasaki, T, Shirataki, H, Nakanishi, H. . Rab3A small GTP-binding protein in Ca(2+)-dependent exocytosis. In Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms, 1, 615-32. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9078389/

资料下载

S-KO-03979_6J_19339_Rab3a_Exon 2~4_strategy.pdf
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