智鼠故事 
C57BL/6JCya-Appl2em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Appl2-KO
产品编号：
S-KO-05147
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Appl2-KO mice (Strain S-KO-05147) 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-Appl2em1/Cya
品系编号
KOCMP-216190-Appl2-B6J-VA
产品编号
S-KO-05147
基因名
Appl2
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Dip3b；Dip3 beta；DIP13 beta
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:2384914 Mice homozygous for a null allele display altered red blood cell physiology. Mutant MEFs exhibit defects in HGF-induced Akt activation, migration, and invasion.
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
Appl2位于小鼠的10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Appl2基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Appl2-KO小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的全基因组敲除小鼠。Appl2基因位于小鼠10号染色体上，包含21个外显子，其中ATG起始密码子位于1号外显子，TAA终止密码子位于21号外显子。该模型通过基因编辑技术对第3至5号外显子进行敲除，敲除区域包含约220个碱基对的编码序列，有效敲除区域大小约为5.0 kb。敲除Appl2基因会导致携带敲除等位基因的小鼠出现红细胞生理学改变，同时突变型小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs）在肝细胞生长因子（HGF）诱导的Akt激活、迁移和侵袭方面存在缺陷。Appl2-KO小鼠模型的构建过程包括将基因编辑工具与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。Appl2-KO小鼠模型可用于研究Appl2基因在小鼠体内的功能，以及其在红细胞生理学、细胞信号传导和细胞迁移等方面的作用。
基因研究概述
APPL2（Adaptor protein with pleckstrin homology and LDL-receptor class A domains 2），是一种具有多种功能的适配蛋白，属于APPL家族成员之一，与APPL1具有高度的同源性。APPL2在细胞内通过其PH结构域与脂筏结合，参与细胞信号转导、细胞骨架重排和细胞内吞作用等生物学过程。APPL2在多种细胞类型中表达，包括胰腺β细胞、成纤维细胞和神经细胞等。
在口腔微生物组方面，研究揭示了人类基因组对口腔微生物组的影响。通过对1915名个体进行口腔微生物组的全基因组关联研究，发现APPL2基因上的rs1196764位点与Prevotella jejuni、Oribacterium uSGB 3339和Solobacterium uSGB 315等口腔微生物密切相关。进一步分析表明，人类遗传差异至少解释了个体间10%的口腔微生物组组成差异。此外，机器学习模型显示，多基因风险评分在预测牙结石和牙龈出血等牙科疾病风险方面优于口腔微生物组[1]。
在乳腺癌方面，APPL2基因的表达水平在乳腺癌组织中显著降低，与OCC-1基因的表达呈负相关。研究表明，OCC-1D非编码RNA过表达导致APPL2基因下调，进而影响细胞周期状态，表明APPL2基因在乳腺癌的发生发展中发挥重要作用[2]。
在胰腺β细胞功能方面，APPL2通过促进F-actin重排，增强葡萄糖刺激的胰岛素分泌（GSIS）。APPL2的缺乏导致葡萄糖诱导的第一和第二阶段胰岛素分泌受损，进而导致小鼠葡萄糖不耐受。研究还发现，APPL2与RacGAP1相互作用，抑制RacGAP1对Rac1活性和F-actin重排的负调控作用，从而增强GSIS[3]。
在胚胎发育方面，APPL1和APPL2对小鼠胚胎发育是必需的。然而，APPL1和APPL2双基因敲除小鼠（DKO）在生殖能力和出生后生长方面表现正常。研究表明，APPL1和APPL2是HGF诱导的Akt激活和迁移所必需的，但对胚胎发育和生殖是可替代的[4]。
在神经胶质瘤细胞生存方面，APPL2在40%的胶质母细胞瘤多形性病例中过表达。APPL2的沉默降低了胶质瘤细胞在低生长因子条件下的存活率，并增强了细胞凋亡。APPL2的过表达降低了凋亡相关基因的表达，如UNC5B和HRK，从而增强了细胞活力。这些结果表明，APPL2蛋白的高水平可能通过维持低水平的细胞死亡诱导基因表达来增强胶质母细胞瘤的生长[5]。
在肥胖方面，APPL2可能通过阻断AdipoR1和AdipoR2介导的脂肪素信号传导，导致脂肪素抵抗。脂肪素抵抗与胰岛素抵抗形成恶性循环，影响代谢综合征的发生发展[6]。
在结直肠癌方面，OCC-1D长非编码RNA通过上调APPL2基因的表达，激活Wnt信号通路，进而促进结直肠癌的发生发展[7]。
在神经分化方面，CASC18基因与APPL2、OCC-1和NUAK1基因位于同一染色体区域。CASC18基因的D亚型在神经细胞中特异性表达，并在神经分化过程中逐渐升高。CASC18-D亚型的过表达上调了PAX6神经分化标记物，表明CASC18-D在神经分化中发挥重要作用[8]。
在肌肉细胞脂肪素信号传导方面，APPL2作为APPL1的同源异构体，与AdipoR1和AdipoR2相互作用，抑制脂肪素信号传导。APPL2的过表达抑制了APPL1与AdipoR1的相互作用，下调了脂肪素信号传导。相反，抑制APPL2表达增强了脂肪素刺激的葡萄糖摄取和脂肪酸氧化[9]。
在衰老方面，APPL2在老年小鼠的主要器官中的水平显著降低。敲除APPL2导致人脐静脉内皮细胞（HUVECs）的过早衰老。在秀丽线虫（C. elegans）中，缺乏APPL2的同源物T04C9.1导致过早衰老、运动迟缓、脂质沉积、对压力的抵抗力下降和寿命缩短，这与自噬减少相关。激活自噬或抑制let-363可以抑制C. elegans的年龄相关变化、运动障碍和寿命缩短，这些变化可以通过敲除自噬相关基因来逆转[10]。
综上所述，APPL2是一种多功能适配蛋白，在口腔微生物组、乳腺癌、胰腺β细胞功能、胚胎发育、神经胶质瘤细胞生存、肥胖、结直肠癌、神经分化、肌肉细胞脂肪素信号传导和衰老等方面发挥重要作用。APPL2的功能失调与多种疾病的发生发展密切相关，深入研究APPL2的功能和机制将为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Liu, Xiaomin, Tong, Xin, Zhu, Jie, Jia, Huijue, Zhang, Tao. 2021. Metagenome-genome-wide association studies reveal human genetic impact on the oral microbiome. In Cell discovery, 7, 117. doi:10.1038/s41421-021-00356-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34873157/
2. Ghalaei, Abolfazl, Kay, Maryam, Zarrinfam, Shiva, Behmanesh, Mehrdad, Soltani, Bahram M. 2018. Overexpressed in colorectal carcinoma gene (OCC-1) upregulation and APPL2 gene downregulation in breast cancer specimens. In Molecular biology reports, 45, 1889-1895. doi:10.1007/s11033-018-4336-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30218350/
3. Wang, Baile, Lin, Huige, Li, Xiaomu, Xu, Aimin, Cheng, Kenneth K Y. 2020. The adaptor protein APPL2 controls glucose-stimulated insulin secretion via F-actin remodeling in pancreatic β-cells. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117, 28307-28315. doi:10.1073/pnas.2016997117. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33122440/
4. Tan, Yinfei, Xin, Xiaoban, Coffey, Francis J, Dong, Lily Q, Testa, Joseph R. 2015. Appl1 and Appl2 are Expendable for Mouse Development But Are Essential for HGF-Induced Akt Activation and Migration in Mouse Embryonic Fibroblasts. In Journal of cellular physiology, 231, 1142-50. doi:10.1002/jcp.25211. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26445298/
5. Pyrzynska, Beata, Banach-Orlowska, Magdalena, Teperek-Tkacz, Marta, Majka, Marcin, Miaczynska, Marta. 2012. Multifunctional protein APPL2 contributes to survival of human glioma cells. In Molecular oncology, 7, 67-84. doi:10.1016/j.molonc.2012.08.003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22989406/
6. Engin, Atilla. . Adiponectin Resistance in Obesity: Adiponectin Leptin/Insulin Interaction. In Advances in experimental medicine and biology, 1460, 431-462. doi:10.1007/978-3-031-63657-8_15. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39287861/
7. Yousefi, Fatemeh, Najafi, Hadi, Behmanesh, Mehrdad, Soltani, Bahram M. 2022. OCC-1D regulates Wnt signaling pathway: potential role of long noncoding RNA in colorectal cancer. In Molecular biology reports, 49, 3377-3387. doi:10.1007/s11033-021-07110-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35397713/
8. Mehravar, Majid, Jafarzadeh, Meisam, Kay, Maryam, Mowla, Seyed Javad, Soltani, Bahram M. 2016. Introduction of novel splice variants for CASC18 gene and its relation to the neural differentiation. In Gene, 603, 27-33. doi:10.1016/j.gene.2016.12.008. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27956168/
9. Wang, Changhua, Xin, Xiaoban, Xiang, Ruihua, Liu, Feng, Dong, Lily Q. 2009. Yin-Yang regulation of adiponectin signaling by APPL isoforms in muscle cells. In The Journal of biological chemistry, 284, 31608-15. doi:10.1074/jbc.M109.010355. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19661063/
10. Li, Zirui, Chen, Zhiqiang, Zhao, Lianghao, Song, Ziye, Zhang, Lu. 2024. Lack of T04C9.1, the Homologue of Mammalian APPL2, Leads to Premature Ageing and Shortens Lifespan in Caenorhabditis elegans. In Genes, 15, . doi:10.3390/genes15060659. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38927595/
