Catsper1-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Catsper1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-05903

品系全称

C57BL/6JCya-Catsper1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-225865-Catsper1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Catsper1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-05903) 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
cation channel, sperm associated 1
基因别称
Catsper,KSper
染色体号
Chr 19 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_139301.3 | Ensembl: ENSMUST00000043380
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 1~10
敲除长度
~5770 bp
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:2179947Homozygotes for a targeted null mutation exhibit sperm with markedly decreased motility that are unable to fertilize ova and lack a calcium ion influx response to cyclic-AMP.
Catsper1,全称为CatSper1,是一种在精子中表达的基因,编码CatSper通道的一个亚基,该通道是一种Ca2+-permeable通道,对精子的超活化运动至关重要。精子的超活化运动是指精子在接近卵子时,其尾部产生的高速摆动,这一过程对于精子的化学趋化、穿透卵子透明带和成功受精至关重要。因此,CatSper1的表达和功能对于男性生育能力至关重要。

CatSper1基因的表达受到多种转录因子的调控。研究发现,SOX5和SOX9转录因子可以显著增加CatSper1启动子的转录活性,并且这两个转录因子在体内与CatSper1启动子相互作用[4]。此外,SRY(性别决定区域Y基因)转录因子也被证明可以特异性地结合到CatSper1启动子的不同位点上,并能够控制CatSper1基因的转录[1]。此外,CREB1和CREMτ转录因子也被证明可以调节CatSper1启动子的转录活性[5]。这些发现表明,CatSper1的表达受到复杂的调控网络控制。

除了在男性生育中的作用,CatSper1基因还与其他生物学过程相关。例如,研究发现,CatSper1的表达在结直肠癌中显著上调,并且高表达的CatSper1与不良的总生存率相关。此外,转录因子SOX11激活了CatSper1的转录,并且CatSper1促进了结直肠癌细胞在体外和体内的增殖[2]。这些发现表明,CatSper1不仅与男性生育相关,还可能在肿瘤发生和发展中发挥作用。

此外,CatSper1基因的启动子是双向的,并且可以调节一个新的长链非编码RNA(lncRNA)的表达。这个lncRNA被称为Catsper1au,它在成年雄性小鼠的睾丸和肝脏组织中表达,但在雌性小鼠的肝脏或卵巢组织中不表达[3]。Catsper1au的表达在睾丸中从胚胎11.5天开始,并持续到成年。这些数据表明,Catsper1au可能从CatSper1启动子反方向表达,并在精子发生过程中调节基因表达。

CatSper1基因的变异也与男性不育相关。研究发现,在伊朗阿塞拜疆人群中,CATSPER1基因的某些单核苷酸多态性(SNPs)与特发性无精症和少精症的风险相关[6]。这些发现表明,CatSper1基因的变异可能导致精子发生缺陷,从而影响男性生育能力。

最后,研究发现,钙调蛋白(CaM)的抑制剂calmidazolium可以下调CatSper1的表达,并影响精子的运动和生育能力。这表明,通过影响Sox转录因子的核转运来下调CatSper1的表达,可能是一种男性避孕策略的基础[7]。

综上所述,CatSper1基因在精子超活化运动和男性生育中发挥着重要作用。它的表达受到多种转录因子的调控,并且在肿瘤发生和发展中也可能发挥作用。此外,CatSper1基因的变异与男性不育相关,而calmidazolium下调CatSper1的表达可能为男性避孕提供新的策略。

参考文献:
1. Olivares, Aleida, Hernández-Reyes, Adriana, Felix, Ricardo, Aguirre-Alvarado, Charmina, Oviedo, Norma. 2018. Regulation of CATSPER1 expression by the testis-determining gene SRY. In PloS one, 13, e0205744. doi:10.1371/journal.pone.0205744. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30379860/
2. Huang, Yang, Wang, Yicheng, Wu, Zhongmei, Yang, Changming, Zhou, Yu. 2022. SOX11-dependent CATSPER1 expression controls colon cancer cell growth through regulation the PI3K/AKT signaling pathway. In Genes & genomics, 44, 1415-1424. doi:10.1007/s13258-022-01240-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35305240/
3. Jiménez-Badillo, Salma E, Oviedo, Norma, Hernández-Guzmán, Christian, González-Mariscal, Lorenza, Hernández-Sánchez, Javier. 2017. Catsper1 promoter is bidirectional and regulates the expression of a novel lncRNA. In Scientific reports, 7, 13351. doi:10.1038/s41598-017-13867-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29042633/
4. Mata-Rocha, Minerva, Hernández-Sánchez, Javier, Guarneros, Gabriel, Felix, Ricardo, Oviedo, Norma. 2014. The transcription factors Sox5 and Sox9 regulate Catsper1 gene expression. In FEBS letters, 588, 3352-60. doi:10.1016/j.febslet.2014.07.024. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25101494/
5. Oviedo, Norma, Ortiz-Borrayo, Lizdy, Hernández-Sánchez, Javier, Aguirre-Alvarado, Charmina, Bekker-Méndez, Vilma Carolina. 2018. Human CATSPER1 Promoter Is Regulated by CREB1 and CREMτ Transcriptional Factors In Vitro. In Archives of medical research, 49, 135-146. doi:10.1016/j.arcmed.2018.06.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30017233/
6. Behvarz, Mohammadreza, Rahmani, Seyyed Ali, Siasi Torbati, Elham, Danaei Mehrabad, Shahla, Bikhof Torbati, Maryam. 2022. Association of CATSPER1, SPATA16 and TEX11 genes polymorphism with idiopathic azoospermia and oligospermia risk in Iranian population. In BMC medical genomics, 15, 47. doi:10.1186/s12920-022-01197-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35248021/
7. Forero-Forero, Angela, López-Ramírez, Stephany, Felix, Ricardo, Paredes-Cervantes, Vladimir, Oviedo, Norma. 2022. Down Regulation of Catsper1 Expression by Calmodulin Inhibitor (Calmidazolium): Possible Implications for Fertility. In International journal of molecular sciences, 23, . doi:10.3390/ijms23158070. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35897646/