Taf5-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Taf5-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-05949

品系全称

C57BL/6JCya-Taf5em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-226182-Taf5-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Taf5-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-05949) were purchased from Cyagen.
交付类型
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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
TATA-box binding protein associated factor 5
基因别称
6330528C20Rik
染色体号
Chr 19 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_177342.3 | Ensembl: ENSMUST00000026027
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~8
敲除长度
~9725 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:2442144Mice homozygous for a knock-out allele arrest before progressing to an egg-cylinder stage and show empty deciduae, failure of embryo implantation, aberrant lineage specification within the inner cell mass, and peri-implantation lethality.
Taf5,全称TATA-binding-protein-associated factor 5,是TATA结合蛋白相关的因子之一。Taf5是TFIID(转录因子II D)复合体的一个亚基,而TFIID是RNA聚合酶II转录过程中的一个关键因子。TFIID负责识别启动子区域的TATA盒序列,并与RNA聚合酶II和其他转录因子共同组装成转录起始复合体,从而启动基因的转录。Taf5在TFIID复合体中的功能对于基因表达的调控至关重要。

在早期哺乳动物发育过程中,Taf5、Taf12和Taf13等TAFs(TATA-box binding protein-associated factors)发挥着独特的作用。研究发现,Taf5和Taf12的突变会导致小鼠胚胎在囊胚形成后无法植入,Taf5突变胚胎在细胞质内的谱系分化出现异常,而Taf13突变胚胎虽然能够成功植入并形成卵圆柱阶段,但无法启动原肠胚形成。此外,TAF13缺陷的胚胎中多能性因子(如OCT4、NANOG和SOX2)的表达下降,表明TAF13在维持胚胎的多能性方面起着不可或缺的作用[1]。

在斑马鱼中,taf5和taf1的缺失会导致心脏和颅面异常,这些异常与TAFopathies相关。TAFopathies是一类疾病,包括智力障碍、颅面发育不全和先天性心脏病,其病因是TAFs的基因突变。研究发现,taf5-/-斑马鱼表现出代谢基因表达的失调,这表明TAF复合体可能通过调节代谢来影响神经、颅面和心脏的发育[2]。

人类TAF5蛋白的结构分析揭示了TAF5-NTD2域具有形成α螺旋结构域的特性,这与RNA聚合酶II CTD相互作用因子具有结构上的相似性。此外,TAF5蛋白的N端半部分具有形成灵活、延伸的二聚体的能力,这对于TFIID复合体的组装至关重要[3]。

基因组范围的剪接变异筛选发现,TAF5的替代外显子-8的包含对于TFIID泛转录起始复合体的组装至关重要,从而调节全局基因表达输出。这表明TAF5在调节细胞适存性和基因表达方面发挥着关键作用[4]。

SAGA(Spt-Ada-Gcn5-acetyltransferase)是转录共激活因子,由TFIID和其他亚基组成。SAGA的结构研究表明,核心模块由Taf5、Sgf73和Spt20等亚基组成,这些亚基与组蛋白八聚体样折叠结构相互作用。Taf5在SAGA中具有独特的构象,并与TBP(TATA box-binding protein)相互作用[5]。

TFIID复合体在调节真核生物基因表达中起着关键作用。研究发现,TFIID复合体与DNA结合转录激活因子Rap1直接相互作用,这种相互作用对于酵母核糖体蛋白基因的转录至关重要。TFIID复合体中的Taf4和Taf5亚基具有Rap1结合结构域,这些结构域对于细胞生存至关重要,但对于Taf-Taf相互作用和TFIID稳定性并不重要[6]。

TFIID复合体在启动子上的结构研究表明,其紧凑的三叶状结构由一个顶部的Taf5-Taf6四聚体稳定。TFIID复合体中的Taf亚基呈现出六聚体的排列,其中包含一个组蛋白折叠域。TFIID复合体的这种结构特征有助于理解其如何与启动子相互作用并启动基因的转录[7]。

TAF4在TFIID复合体的组装中起着核心作用,它能够核化一个包含TAF4、TAF5、TAF6、TAF9和TAF12的稳定核心亚复合体。TAF1和TAF4在介导从无TATA盒的启动子转录中起着特定的和重要的作用,而TAF5在两种类型的启动子上的转录中几乎没有影响。这些发现改变了TFIID复合体的组装、结构和功能的先前模型[8]。

TFIID复合体的组装受到分子伴侣CCT的调控。研究发现,CCT与新生TAF5结合,并将其传递给TAF6-TAF9,最终形成完整的TFIID复合体。这些发现揭示了TFIID复合体在细胞内如何通过涉及分子伴侣的检查点决策机制来生成的分子水平上的机制[9]。

综上所述,Taf5作为TFIID复合体的重要亚基,在基因表达调控中发挥着关键作用。Taf5的突变和缺失会导致发育异常和疾病发生,包括智力障碍、颅面发育不全和先天性心脏病。此外,Taf5在维持胚胎的多能性、调节代谢和细胞适存性等方面也发挥着重要作用。深入研究Taf5的功能和调控机制,有助于我们更好地理解基因表达调控的复杂过程,并为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. He, Xinjian Doris, Phillips, Shelby, Hioki, Kaito, Pobezinsky, Leonid A, Mager, Jesse. 2024. TATA-binding associated factors have distinct roles during early mammalian development. In Developmental biology, 511, 53-62. doi:10.1016/j.ydbio.2024.04.002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38593904/
2. Leid, Jamison, Gray, Ryan, Rakita, Peter, Solnica-Krezel, Lilianna, Lavine, Kory J. 2023. Deletion of taf1 and taf5 in zebrafish capitulate cardiac and craniofacial abnormalities associated with TAFopathies through perturbations in metabolism. In Biology open, 12, . doi:10.1242/bio.059905. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37746814/
3. Bhattacharya, Suparna, Takada, Shinako, Jacobson, Raymond H. 2007. Structural analysis and dimerization potential of the human TAF5 subunit of TFIID. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104, 1189-94. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17227857/
4. Xiao, Mei-Sheng, Damodaran, Arun Prasath, Kumari, Bandana, Aregger, Michael, Gonatopoulos-Pournatzis, Thomas. 2024. Genome-scale exon perturbation screens uncover exons critical for cell fitness. In Molecular cell, 84, 2553-2572.e19. doi:10.1016/j.molcel.2024.05.024. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38917794/
5. Wang, Haibo, Dienemann, Christian, Stützer, Alexandra, Cheung, Alan C M, Cramer, Patrick. 2020. Structure of the transcription coactivator SAGA. In Nature, 577, 717-720. doi:10.1038/s41586-020-1933-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31969703/
6. Layer, Justin H, Miller, Scott G, Weil, P Anthony. 2010. Direct transactivator-transcription factor IID (TFIID) contacts drive yeast ribosomal protein gene transcription. In The Journal of biological chemistry, 285, 15489-15499. doi:10.1074/jbc.M110.104810. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20189987/
7. Kolesnikova, Olga, Ben-Shem, Adam, Luo, Jie, Schultz, Patrick, Papai, Gabor. 2018. Molecular structure of promoter-bound yeast TFIID. In Nature communications, 9, 4666. doi:10.1038/s41467-018-07096-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30405110/
8. Wright, Kevin J, Marr, Michael T, Tjian, Robert. 2006. TAF4 nucleates a core subcomplex of TFIID and mediates activated transcription from a TATA-less promoter. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 103, 12347-52. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16895980/
9. Antonova, Simona V, Haffke, Matthias, Corradini, Eleonora, Timmers, H T Marc, Berger, Imre. 2018. Chaperonin CCT checkpoint function in basal transcription factor TFIID assembly. In Nature structural & molecular biology, 25, 1119-1127. doi:10.1038/s41594-018-0156-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30510221/