Cisd3-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Cisd3-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-05253

品系全称

C57BL/6JCya-Cisd3em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-217149-Cisd3-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Cisd3-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-05253) 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
CDGSH iron sulfur domain 3
基因别称
Mel-13,Mel13
染色体号
Chr 11 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001085500 | Ensembl: ENSMUST00000107583
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~0.1 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
Cisd3,也称为Miner2,是铁硫蛋白家族中的一个成员,属于NEET蛋白家族。NEET蛋白家族包括CISD1(mitoNEET)、CISD2(NAF-1)和CISD3,这些蛋白质在细胞的能量代谢和氧化还原平衡中发挥重要作用[7,8]。CISD3蛋白含有两个铁硫簇,位于线粒体内膜上,与铁和活性氧(ROS)的代谢密切相关。CISD3在细胞内的生理功能包括调节线粒体功能和维持细胞内钙稳态[3,9]。

CISD3在多种癌症中表达上调,其高表达与患者的不良预后相关[1,2]。研究发现,敲低CISD3可以显著加速脂质过氧化并加剧游离铁的积累,导致细胞发生铁死亡[1]。铁死亡是一种新的程序性细胞死亡方式,与多种人类疾病的发生发展有关。CISD3的缺失导致细胞代谢重编程,向谷氨酰胺代谢转化,这是线粒体氧化磷酸化所需的燃料来源。抑制谷氨酰胺代谢或线粒体电子传递链(ETC)可以阻断脂质过氧化和铁死亡[1]。此外,遗传和药理激活自噬可以消除受损的线粒体,从而挽救CISD3敲低引起的铁死亡[1]。

CISD3的表达和功能与肿瘤的发生发展密切相关。研究发现,CISD3在多种癌症细胞中主要表达在肿瘤细胞中,其mRNA水平较高,但蛋白水平较低,可能通过溶酶体途径在翻译后降解[2]。在某些癌症中,CISD3的表达与肿瘤浸润免疫细胞呈正相关。CISD3的拷贝数变异与同源重组缺陷和肿瘤特异性新抗原相关,与甲基化水平呈负相关[2]。通路分析表明,CISD3参与肿瘤发生发展的过程,如增殖抑制和上皮-间质转化[2]。CISD3蛋白与线粒体代谢和氧化还原平衡有关,其过表达会破坏线粒体功能,增加ROS水平,降低GSH/GSSG比值和线粒体膜电位,抑制抗氧化活性,促进细胞损伤和铁死亡,从而抑制肿瘤进展[2]。

CISD3在年龄相关性疾病中也发挥重要作用。研究发现,CISD3在年龄相关的糖尿病中起着重要的调节作用。CISD3突变会影响蛋白质的生成,导致细胞完整性受损,从而引发糖尿病等疾病[3]。此外,CISD3在Wolfram综合征中起着关键作用,Wolfram综合征是一种常染色体隐性遗传病,患者表现出尿崩症、糖尿病、视神经萎缩和听力丧失等症状[3]。CISD3通过调节氧化还原状态、保护内质网和线粒体,以及维持细胞内钙水平来缓解加速老化的影响[3]。

CISD3在发育过程中也发挥着重要作用。研究发现,在秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)中,CISD基因家族成员的突变会导致生殖细胞异常,包括远端尖端细胞迁移缺陷和成年生殖细胞中细胞尸体数量的显著增加[4]。这些生殖细胞死亡的增加可以通过Bcl-2同源物CED-9的功能获得性突变来阻断,并需要功能性Caspase CED-3和APAF-1同源物CED-4。此外,CED-13蛋白的促凋亡作用和CED-9结合蛋白也促进了生殖细胞死亡,但与EGL-1蛋白无关。这项研究将CISD家族成员定位为通过CED-13和核心凋亡机制调节生理生殖细胞程序性细胞死亡的调节因子[4]。

CISD3在儿科脑瘤——室管膜瘤中也发挥重要作用。研究发现,室管膜瘤中存在染色体异常、甲基化模式和基因表达的改变[5]。CISD3基因在室管膜瘤中被发现发生改变,其可能与室管膜瘤的发生发展相关[5]。

CISD3在子宫内膜异位症中也发挥重要作用。研究发现,CISD3是子宫内膜异位症的重要诊断生物标志物。CISD3通过氧化应激、上皮-间质转化(EMT)和线粒体稳态等途径参与子宫内膜异位症的发病机制[6]。

综上所述,CISD3是一种重要的铁硫蛋白,在细胞代谢、氧化还原平衡和程序性细胞死亡中发挥着关键作用。CISD3在癌症、年龄相关性疾病、发育和生殖过程中都发挥着重要作用。CISD3的研究有助于深入理解细胞代谢、氧化还原平衡和程序性细胞死亡的生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Li, Yanchun, Wang, Xin, Huang, Zhihui, Tong, Xiangmin, Wang, Ying. 2021. CISD3 inhibition drives cystine-deprivation induced ferroptosis. In Cell death & disease, 12, 839. doi:10.1038/s41419-021-04128-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34497268/
2. Li, Jie, Yang, Han, Qi, Yixin, He, Tianzhen, Wang, Ke. 2024. CISD3 is a prognostic biomarker and therapeutic target in pan-cancer. In Scientific reports, 14, 23494. doi:10.1038/s41598-024-74247-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39379442/
3. Munir, Abdur-Rehman, Baig, Saad Ilyas, Razzaq, Muhammad Asif, Ali, Yasir, Azam, Syed Muhammad Abdullah. 2024. A novel (-)-(2S)-7,4'-dihydroxyflavanone compound for treating age-related diabetes mellitus through immunoinformatics-guided activation of CISD3. In Biogerontology, 26, 5. doi:10.1007/s10522-024-10147-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39470889/
4. King, Skylar D, Gray, Chipo F, Song, Luhua, Mittler, Ron, Padilla, Pamela A. 2018. The cisd gene family regulates physiological germline apoptosis through ced-13 and the canonical cell death pathway in Caenorhabditis elegans. In Cell death and differentiation, 26, 162-178. doi:10.1038/s41418-018-0108-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29666474/
5. Pérez-Ramírez, Monserrat, Hernández-Jiménez, Alejo Justino, Guerrero-Guerrero, Armando, Salamanca-Gómez, Fabio Abdel, García-Hernández, Normand. 2016. Genomics and epigenetics: A study of ependymomas in pediatric patients. In Clinical neurology and neurosurgery, 144, 53-8. doi:10.1016/j.clineuro.2016.02.041. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26971296/
6. She, Jiajie, Su, Danna, Diao, Ruiying, Wang, Liping. 2022. A Joint Model of Random Forest and Artificial Neural Network for the Diagnosis of Endometriosis. In Frontiers in genetics, 13, 848116. doi:10.3389/fgene.2022.848116. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35350240/
7. Inupakutika, Madhuri A, Sengupta, Soham, Nechushtai, Rachel, Padilla, Pamela, Mittler, Ron. 2017. Phylogenetic analysis of eukaryotic NEET proteins uncovers a link between a key gene duplication event and the evolution of vertebrates. In Scientific reports, 7, 42571. doi:10.1038/srep42571. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28205535/
8. Karmi, Ola, Marjault, Henri-Baptiste, Pesce, Luca, Mittler, Ron, Nechushtai, Rachel. 2018. The unique fold and lability of the [2Fe-2S] clusters of NEET proteins mediate their key functions in health and disease. In Journal of biological inorganic chemistry : JBIC : a publication of the Society of Biological Inorganic Chemistry, 23, 599-612. doi:10.1007/s00775-018-1538-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29435647/
9. Lipper, Colin H, Karmi, Ola, Sohn, Yang Sung, Onuchic, José N, Jennings, Patricia A. 2017. Structure of the human monomeric NEET protein MiNT and its role in regulating iron and reactive oxygen species in cancer cells. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115, 272-277. doi:10.1073/pnas.1715842115. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29259115/