Cdc14b-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Cdc14b-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-05402

品系全称

C57BL/6JCya-Cdc14bem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-218294-Cdc14b-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Cdc14b-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-05402) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
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基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
CDC14 cell division cycle 14B
基因别称
2810432N10Rik,A530086E13Rik,CDC14B3,Cdc14B1
染色体号
Chr 13 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_172587 | Ensembl: ENSMUST00000039318
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~3
敲除长度
~0.8 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:2441808Mice homozygous for a knock-out allele exhibit premature aging, including premature cataracts and kyphosis; reduced fertility, particularly in female mice; and impaired contextual conditioning.
Cdc14b是细胞分裂周期蛋白14家族中的一个成员,属于双特异性磷酸酶(DUSPs)家族。Cdc14家族最早在酿酒酵母中被发现,作为细胞周期中重要的调节因子,参与有丝分裂的退出和细胞质的分裂。在人类和其他高等真核生物中,Cdc14家族有多个同源基因,包括Cdc14A和Cdc14B。尽管在酵母中CDC14具有明显的有丝分裂退出功能,但在高等生物中,Cdc14A和Cdc14B的功能似乎更加多样化,并且存在功能上的冗余。

研究表明,在人类和小鼠中,Cdc14A和Cdc14B的双重敲除实验表明,这两个基因在有丝分裂进程中的功能是冗余的,并不影响有丝分裂的进行。然而,Cdc14B在基因表达调控和神经元发育中扮演着关键角色。Cdc14B作为一种核磷酸酶,能够通过去磷酸化作用影响基因转录和蛋白质功能,进而影响细胞命运和发育过程。此外,Cdc14B还在减数分裂中发挥作用,并且可能参与其他发育过程。

Matrin3是一种RNA结合蛋白,能够调节mRNA的剪接。研究表明,Matrin3通过控制CDC14B的替代剪接来调节有丝分裂纺锤体的动态。Matrin3敲低导致CDC14B转录本中包含一个提前终止密码子的外显子被增加,同时标准CDC14B转录本的表达水平降低。敲低CDC14B导致有丝分裂纺锤体动态缺陷,而过表达CDC14B可以挽救Matrin3敲低引起的纺锤体缺陷。这表明Matrin3/CDC14B轴在有丝分裂纺锤体动态控制中发挥重要作用[1]。

在斑马鱼中,Cdc14b的功能也得到了研究。研究表明,Cdc14b磷酸酶参与了纤毛的发生。Cdc14b功能丧失导致斑马鱼胚胎出现一系列表型,包括脑积水、身体弯曲、肾脏囊肿和左右不对称缺陷,这些表型与纤毛缺陷的斑马鱼突变体相似。Cdc14b功能在纤毛发生中的作用需要其磷酸酶活性,并且可以与其在细胞周期控制中的作用分离。此外,Cdc14b在调节纤毛长度方面发挥着重要作用,其调节途径独立于成纤维细胞生长因子(FGF)[2]。

Cdc14A和Cdc14B在DNA损伤修复中也发挥着重要作用。研究表明,Cdc14B敲除小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)在晚期传代时表现出离子辐射(IR)诱导的DNA双链断裂(DSBs)修复缺陷,这种修复缺陷在Cdc14A水平也降低时在早期传代时就会发生。这些结果表明Cdc14B和Cdc14A在DSB修复中具有冗余功能。进一步研究发现,Cdc14B缺陷会损害同源重组(HR)和非同源末端连接(NHEJ)这两种主要的DSB修复途径。Cdc14B的下游靶标Cdh1在DSB修复中也发挥作用[3]。

在乳腺癌中,CDC14B的表达水平与患者的预后相关。研究表明,CDC14B在乳腺癌组织中显著下调,并且与三阴性乳腺癌(TNBC)患者的预后不良相关。CDC14B下调与细胞周期和癌症相关信号通路中的基因表达异常有关。此外,与CDC14B共表达的基因可能在乳腺癌的发展中通过过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)和AMP活化蛋白激酶(AMPK)信号通路发挥作用[4]。

Cdc14B还表现出致癌活性。研究表明,过表达Cdc14B会导致正常小鼠成纤维细胞形态发生显著变化和恶性转化。Cdc14B通过破坏细胞骨架中的F-肌动蛋白组织,导致应力纤维和肌动蛋白粘附丢失,从而促进细胞转化。Cdc14B的致癌活性与Ras-Mek信号通路有关,抑制Ras-Mek信号通路可以挽救Cdc14B过表达引起的缺陷[5]。

在人类细胞中,Cdc14A和Cdc14B的缺失会导致纤毛发生的变化,但不会影响有丝分裂的进行。研究表明,Cdc14A缺失细胞的纤毛更长,而Cdc14B缺失细胞的纤毛更频繁,并且更快速地解体。这表明Cdc14蛋白在细胞周期控制方面的功能在酵母和人类细胞之间并不保守[6]。

Cdc14B的消耗会导致中心粒扩增,而过表达Cdc14B可以防止非计划中心粒复制。研究表明,Cdc14B通过RNA干扰在HeLa和正常人类成纤维细胞BJ和MRC-5细胞中消耗,导致中心粒扩增。通过可调控启动子诱导Cdc14B表达可以显著减弱中心粒扩增。这种抑制作用需要Cdc14B的催化活性。这表明Cdc14B磷酸酶在维持中心粒复制周期的保真度方面具有潜在功能[7]。

综上所述,Cdc14b是一个多功能的双特异性磷酸酶,参与多种生物学过程,包括细胞周期、DNA损伤修复、纤毛发生和致癌作用。Cdc14b的功能在不同的生物体和组织中有所不同,这表明Cdc14b在不同细胞类型和发育阶段中具有不同的调节机制。进一步研究Cdc14b的功能和调节机制将有助于深入理解其生物学功能和在疾病发生发展中的作用,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Muys, Bruna R, Shrestha, Roshan L, Anastasakis, Dimitrios G, Hafner, Markus, Lal, Ashish. 2023. Matrin3 regulates mitotic spindle dynamics by controlling alternative splicing of CDC14B. In Cell reports, 42, 112260. doi:10.1016/j.celrep.2023.112260. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36924503/
2. Clément, Aurélie, Solnica-Krezel, Lilianna, Gould, Kathleen L. . The Cdc14B phosphatase contributes to ciliogenesis in zebrafish. In Development (Cambridge, England), 138, 291-302. doi:10.1242/dev.055038. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21177342/
3. Lin, Han, Ha, Kyungsoo, Lu, Guojun, Zuo, Qiuhong, Zhang, Pumin. 2015. Cdc14A and Cdc14B Redundantly Regulate DNA Double-Strand Break Repair. In Molecular and cellular biology, 35, 3657-68. doi:10.1128/MCB.00233-15. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26283732/
4. Li, Jian-Di, Chen, Gang, Wu, Mei, Huang, Yu, Tang, Wei. . Downregulation of CDC14B in 5218 breast cancer patients: A novel prognosticator for triple-negative breast cancer. In Mathematical biosciences and engineering : MBE, 17, 8152-8181. doi:10.3934/mbe.2020414. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33378938/
5. Chiesa, Massimo, Guillamot, María, Bueno, María José, Malumbres, Marcos. 2011. The Cdc14B phosphatase displays oncogenic activity mediated by the Ras-Mek signaling pathway. In Cell cycle (Georgetown, Tex.), 10, 1607-17. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21502810/
6. Partscht, Patrick, Uddin, Borhan, Schiebel, Elmar. 2021. Human cells lacking CDC14A and CDC14B show differences in ciliogenesis but not in mitotic progression. In Journal of cell science, 134, . doi:10.1242/jcs.255950. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33328327/
7. Wu, Jun, Cho, Hyekyung P, Rhee, David B, Liu, Yie, Wang, Yisong. . Cdc14B depletion leads to centriole amplification, and its overexpression prevents unscheduled centriole duplication. In The Journal of cell biology, 181, 475-83. doi:10.1083/jcb.200710127. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18458157/