Zfp60-KO 基因敲除小鼠

Zfp60，也称为锌指蛋白60，是一种在小鼠中发现的锌指基因。锌指基因是一类编码具有锌指结构的蛋白质的基因，锌指结构是一种常见的蛋白质折叠模式，由一个或多个锌离子与特定的氨基酸残基结合形成。Zfp60的蛋白质序列预测显示，它包含19个锌指结构，这些结构聚集在其C端。在其N端，Zfp60与其他锌指基因家族成员共享两个额外的保守氨基酸模块，称为Kruppel相关框(KRAB)。KRAB结构域通常与转录抑制功能相关。

在体外肌细胞分化过程中，Zfp60基因的表达是短暂的。研究显示，Zfp60在C2细胞体外肌原分化过程中，其mRNA表达与MyoD和MHC mRNA的表达模式相随。此外，细菌产生的Zfp60蛋白只有在锌离子的存在下才能与DNA结合。Zfp60基因位点已被定位在染色体7上，与其他Zfp基因位点相邻[1]。

Zfp60作为一种锌指转录因子，在软骨分化过程中发挥负调控作用。在鼠颅骨原代培养中，利用改进的RNA指纹技术，鉴定出Zfp60作为细胞分化的候选调控因子。在体内，Zfp60 mRNA表达的最高水平出现在胚胎第11天(E11)到第15天(E15)之间，这一时期正好是小鼠胚胎发育中器官形成的活跃阶段。进一步分析小鼠胚胎在骨骼发育过程中的Zfp60 mRNA和蛋白表达，发现其在前肥大软骨细胞中的表达最为突出，与软骨细胞成熟的关键调控因子Indian hedgehog (Ihh)和甲状旁腺激素相关肽(PTHrP)受体的表达相一致。此外，Zfp60 mRNA在C1细胞软骨生成过程中也被短暂表达，先于胶原蛋白X的表达和细胞肥大。过表达Zfp60抑制了软骨生成ATDC5细胞系的软骨分化，这些结果表明Zfp60在基因转录调控中发挥作用，尤其是在软骨细胞发育和/或分化过程中起负调控作用[2]。

在另一项研究中，研究者通过全基因组关联研究(GWAS)和转录组关联研究(TWAS)分析了小鼠杂交多样性面板中盐水自我给药和可卡因自我给药的遗传差异。在只给予盐水的自我给药实验中，研究者发现145个位点与反应相关，而在对应的可卡因GWAS中仅发现17个位点。只有1个位点在这两组中重叠。转录组关联研究(TWAS)使用来自内侧前额叶皮质和伏隔核的RNA-Seq数据，确定了5031434O11Rik和Zfp60在盐水自我给药中具有显著性。此外，还有两个基因Myh4和Npc1被提名，基于它们与多个终点或顺式调控表达位点相邻。这四个基因之前都已被证明与运动活动有关。这些结果表明，盐水和可卡因自我给药具有不同的遗传基础，并暗示了盐水和运动活动之间可能存在一些共同的基因[3]。

此外，研究者还探究了牙釉质基质衍生物(EMD)如何影响未分化间充质细胞中成骨和软骨生成相关转录因子的表达。C3H10T1/2细胞系是一种典型的多潜能间充质细胞系，在有无EMD的情况下培养至7天。利用实时PCR技术测量了编码成骨和软骨生成相关转录因子的mRNA表达。Western印迹分析检测了Runx2和Sox9蛋白的表达以及EMD中骨形态发生蛋白(BMP)-6样分子的存在。结果表明，EMD显著提高了成骨和软骨生成相关转录因子的mRNA水平，并诱导了Runx2和Sox9蛋白的表达。EMD的Western印迹分析显示，使用抗BMP-6抗体检测到约14 kDa和60 kDa的免疫反应条带。这些结果表明，EMD刺激了成骨和软骨生成相关转录因子的表达，并且这些活性至少部分是通过BMP-6在EMD中介导的[4]。

最后，研究者设计了一种新的基于锌指的转录因子，命名为Blues，能够结合并可能修饰纤维母细胞生长因子4(FGF-4, K-fgf)的表达。Blues编码一个三锌指肽，并构建为靶向小鼠FGF-4增强子内部的9 bp DNA序列：5'-GTT-TGG-ATG-3'，靠近Sox-2和Oct-3 DNA结合位点。最终目的是建立一个基于人工锌指基因的模型系统，以研究FGF-4在发育和肿瘤发生中的生物学作用[5]。

综上所述，Zfp60是一种锌指转录因子，在肌肉分化和软骨分化过程中发挥重要作用。Zfp60的表达模式与肌原分化过程中的其他基因相随，并在体外肌细胞分化过程中是短暂的。此外，Zfp60在软骨分化过程中发挥负调控作用，其表达与软骨细胞成熟的关键调控因子相一致。这些结果表明，Zfp60在基因转录调控中发挥重要作用，特别是在肌肉和软骨细胞的发育和分化过程中。此外，Zfp60还与盐水和可卡因自我给药的遗传差异相关，并可能影响运动活动。这些发现为进一步研究Zfp60在生物学过程中的功能和疾病发生机制提供了新的思路和策略。