Mark1-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Mark1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-06014

品系全称

C57BL/6NCya-Mark1em1/Cya

品系背景

C57BL/6NCya

品系编号

KOCMP-226778-Mark1-B6N-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Mark1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-06014) 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
MAP/microtubule affinity regulating kinase 1
基因别称
B930025N23Rik,Emk3,Par-1c,mKIAA1477,mPar-1c
染色体号
Chr 1 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_145515 | Ensembl: ENSMUST00000027929
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 8~10
敲除长度
~3.7 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:2664902Mice homozygous for a knock-out allele exhibit no obvious defects in lung epithelium morphology or apical cytoskeletal organization.
MARK1,也称为微管亲和调节激酶1,是一种重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。它包含一个位于C端的激酶相关-1(KA1)结构域,该结构域具有自抑制功能,通过与激酶结构域结合来抑制MARK1的活性。MARK1在多种细胞过程中发挥重要作用,包括神经发育、突触可塑性、细胞迁移和肿瘤发生等。

在神经系统中,MARK1对树突棘形态发生和认知功能具有调控作用。研究发现,MARK1基因在人类谱系中经历了加速进化,这表明它可能参与了人类特有的认知功能。通过小鼠模型的研究发现,MARK1的缺失会导致海马CA1锥体神经元的树突棘形态发生缺陷,表现为树突棘密度显著降低[1][2]。此外,MARK1缺失小鼠在莫里斯水迷宫实验中表现出空间学习缺陷,并在高架十字迷宫实验中表现出焦虑样行为的减少。这些结果表明,MARK1在调节树突棘形态发生和认知功能中发挥着重要作用。

MARK1还与神经发育障碍有关。研究发现,MARK1基因是自闭症谱系障碍(ASDs)的易感基因之一。在自闭症患者的脑组织中,MARK1的表达水平升高,提示MARK1可能在自闭症的发病机制中发挥作用。此外,MARK1的过表达和沉默都会导致小鼠新皮质神经元树突长度的缩短和树突转运速度的修改。这些结果表明,MARK1在神经发育和突触可塑性中发挥着重要作用,其异常表达可能与神经发育障碍的发生有关[3]。

除了在神经系统中发挥重要作用外,MARK1还与肿瘤发生有关。研究发现,MARK1是miR-125a-5p和miR-23a的直接靶基因,这两种microRNA的表达水平与MARK1蛋白水平呈负相关。在宫颈癌和结直肠癌细胞中,miR-125a-5p和miR-23a的表达水平升高,而MARK1的表达水平降低。过表达MARK1可以部分逆转miR-125a-5p和miR-23a的致癌作用。这些结果表明,MARK1是microRNA的靶基因,其表达水平受到microRNA的调控,并参与肿瘤的发生和发展[4][5]。

MARK1的活性受到KA1结构域的自抑制和磷脂的激活的调控。研究发现,KA1结构域与MARK1激酶结构域结合,抑制MARK1的活性。磷脂可以与KA1结构域结合,解除自抑制,激活MARK1的活性。此外,MARK1的KA1结构域还可以与微管结合,参与微管依赖的转运过程。这些结果表明,MARK1的活性受到多种因素的调控,包括自抑制、磷脂激活和微管结合等[6][7]。

综上所述,MARK1是一种重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,参与调控神经发育、突触可塑性、细胞迁移和肿瘤发生等多种细胞过程。MARK1的活性受到KA1结构域的自抑制和磷脂的激活的调控。MARK1的研究有助于深入理解神经发育、突触可塑性、细胞迁移和肿瘤发生等生物学过程的机制,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. Kelly-Castro, Emily C, Shear, Rebecca, Dindigal, Ankitha H, Bhagwat, Maitreyee, Zhang, Huaye. 2023. MARK1 regulates dendritic spine morphogenesis and cognitive functions in vivo. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2023.12.03.569757. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38105977/
2. Kelly-Castro, Emily C, Shear, Rebecca, Dindigal, Ankitha H, Bhagwat, Maitreyee, Zhang, Huaye. 2024. MARK1 regulates dendritic spine morphogenesis and cognitive functions in vivo. In Experimental neurology, 376, 114752. doi:10.1016/j.expneurol.2024.114752. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38484863/
3. Maussion, Gilles, Carayol, Jérôme, Lepagnol-Bestel, Aude-Marie, Hager, Jörg, Simonneau, Michel. 2008. Convergent evidence identifying MAP/microtubule affinity-regulating kinase 1 (MARK1) as a susceptibility gene for autism. In Human molecular genetics, 17, 2541-51. doi:10.1093/hmg/ddn154. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18492799/
4. Dong, Youzi, Zhao, Quanlin, Wang, Yuguo. 2021. Network pharmacology-based investigation of potential targets of astragalus membranaceous-angelica sinensis compound acting on diabetic nephropathy. In Scientific reports, 11, 19496. doi:10.1038/s41598-021-98925-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34593896/
5. Natalia, Martinez-Acuna, Alejandro, Gonzalez-Torres, Virginia, Tapia-Vieyra Juana, Alvarez-Salas, Luis Marat. . MARK1 is a Novel Target for miR-125a-5p: Implications for Cell Migration in Cervical Tumor Cells. In MicroRNA (Shariqah, United Arab Emirates), 7, 54-61. doi:10.2174/2211536606666171024160244. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29076440/
6. Emptage, Ryan P, Lemmon, Mark A, Ferguson, Kathryn M, Marmorstein, Ronen. 2018. Structural Basis for MARK1 Kinase Autoinhibition by Its KA1 Domain. In Structure (London, England : 1993), 26, 1137-1143.e3. doi:10.1016/j.str.2018.05.008. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30099988/
7. Tang, Xiaoli, Yang, Meiyuan, Wang, Zheng, Wu, Xiaoqing, Wang, Daorong. . MicroRNA-23a promotes colorectal cancer cell migration and proliferation by targeting at MARK1. In Acta biochimica et biophysica Sinica, 51, 661-668. doi:10.1093/abbs/gmz047. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31281935/