Bahd1-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Bahd1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-06177

品系全称

C57BL/6JCya-Bahd1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-228536-Bahd1-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Bahd1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-06177) 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
bromo adjacent homology domain containing 1
基因别称
Gm117,mKIAA0945
染色体号
Chr 2 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001045523 | Ensembl: ENSMUST00000036578
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~2.0 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:2139371Mice homozygous for a knock-out allele exhibit decreased susceptibility to bacterial infection.
BAHD1,即Bromo Adjacent Homology domain-containing protein 1,是一种在哺乳动物中保守的蛋白质,其功能主要涉及染色质重塑和基因表达调控。BAHD1通过其Bromo Adjacent Homology(BAH)结构域识别并结合组蛋白H3的第27位赖氨酸的三甲基化(H3K27me3),进而调控染色质的压缩和基因沉默。研究发现,BAHD1在维持基因组稳定性、调控发育和细胞分化中发挥重要作用。

一项研究报道了BAHD1在基因沉默中的作用机制。该研究发现,BAHD1的BAH结构域能够直接识别并结合H3K27me3,这种结合对于BAHD1在染色质上的定位和有效抑制H3K27me3标记基因的表达至关重要。当BAHD1的BAH结构域与H3K27me3的结合被点突变破坏时,染色质结构发生重塑,表现为组蛋白乙酰化水平升高,这表明BAHD1在维持染色质沉默状态中具有重要作用[1]。

另一项研究揭示了BAHD1在红细胞生成中的调控作用。研究发现,E3泛素连接酶FBXO11通过靶向BAHD1,解除Polycomb repressive complex 2(PRC2)介导的转录抑制,促进红细胞成熟。在FBXO11缺失的红细胞前体细胞中,BAHD1的积累导致发育相关基因的表达下调,这些基因在启动子区域具有二价组蛋白修饰。该研究揭示了BAHD1作为PRC2介导的转录抑制的新效应子,以及FBXO11如何在红细胞生成过程中消除PRC2在许多发育相关基因上的抑制[2]。

BAHD1还在异染色质形成和基因沉默中发挥重要作用。研究发现,BAHD1可以与多种表观遗传调控因子相互作用,如HP1、MBD1和HDAC5,并通过其BAH结构域与H3K27me3结合,促进异染色质的形成。BAHD1过表达导致H3K27me3的积累和组蛋白乙酰化水平的降低,从而抑制基因表达。此外,BAHD1还可以与转录因子SP1相互作用,进一步影响基因表达[3]。

BAHD1的功能缺失在动物模型中表现出显著的表型变化。研究发现,BAHD1基因敲除小鼠在胚胎期出现死亡,表明BAHD1对于正常发育至关重要。在成年小鼠中,BAHD1的缺失导致约2500个基因的表达异常,这些基因主要参与神经系统发育、行为、代谢和免疫等过程。此外,BAHD1的缺失还导致雄性小鼠出现焦虑样行为和前脉冲抑制反应的降低,这表明BAHD1在脑细胞中的功能缺失可能与精神疾病的发生有关[4]。

BAHD1在胎盘发育和类固醇代谢中也具有重要作用。研究发现,BAHD1基因的缺失导致小鼠出现低胆固醇血症、低血糖和脂肪减少等表型,以及胎盘生长受限、胎儿体重减少和新生儿死亡率升高。此外,BAHD1的表达水平改变还影响类固醇和脂质代谢相关基因的表达,表明BAHD1在维持能量代谢平衡中发挥重要作用。BAHD1还与MIER蛋白相互作用,形成一个染色质抑制复合物,调节胎盘形态发生和脂肪储存[5]。

此外,研究发现BAHD1在乳腺癌细胞增殖和侵袭中也具有调控作用。通过分析癌症基因组图谱数据库,发现BAHD1的表达水平与乳腺癌患者的淋巴结转移和预后相关。在体外实验中,BAHD1的表达下调导致乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭能力降低,细胞周期停滞在G1期。这表明BAHD1的表达水平可能为乳腺癌的治疗和诊断提供新的思路[6]。

BAHD1在溃疡性结肠炎中也具有潜在的作用。通过计算分析和实验验证,发现BAHD1在溃疡性结肠炎患者中表达下调,并且BAHD1的表达水平与炎症反应相关。这表明BAHD1可能在调节细胞炎症反应中发挥重要作用,为溃疡性结肠炎的治疗提供新的靶点[7]。

此外,研究发现细菌病原体产生的效应因子LntA能够抑制BAHD1的活性。LntA通过与BAHD1的直接相互作用,抑制BAHD1的染色质抑制活性,从而影响宿主的转录过程。该研究揭示了细菌病原体如何通过调控宿主染色质结构来影响宿主基因表达[8]。

综上所述,BAHD1作为一种重要的染色质重塑和基因表达调控因子,在维持基因组稳定性、调控发育和细胞分化、以及多种生物学过程中发挥重要作用。BAHD1的功能缺失或异常表达可能导致多种疾病的发生,包括精神疾病、发育异常和肿瘤等。因此,深入研究BAHD1的生物学功能和调控机制,对于理解疾病发生机制和开发新的治疗方法具有重要意义。

参考文献:
1. Fan, Huitao, Guo, Yiran, Tsai, Yi-Hsuan, Cai, Ling, Wang, Gang Greg. . A conserved BAH module within mammalian BAHD1 connects H3K27me3 to Polycomb gene silencing. In Nucleic acids research, 49, 4441-4455. doi:10.1093/nar/gkab210. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33823544/
2. Xu, Peng, Scott, Daniel C, Xu, Beisi, Schulman, Brenda A, Weiss, Mitchell J. . FBXO11-mediated proteolysis of BAHD1 relieves PRC2-dependent transcriptional repression in erythropoiesis. In Blood, 137, 155-167. doi:10.1182/blood.2020007809. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33156908/
3. Bierne, Hélène, Tham, To Nam, Batsche, Eric, Feunteun, Jean, Cossart, Pascale. 2009. Human BAHD1 promotes heterochromatic gene silencing. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 106, 13826-31. doi:10.1073/pnas.0901259106. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19666599/
4. Pourpre, Renaud, Naudon, Laurent, Meziane, Hamid, Herault, Yann, Bierne, Hélène. 2020. BAHD1 haploinsufficiency results in anxiety-like phenotypes in male mice. In PloS one, 15, e0232789. doi:10.1371/journal.pone.0232789. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32407325/
5. Lakisic, Goran, Lebreton, Alice, Pourpre, Renaud, Cossart, Pascale, Bierne, Hélène. 2016. Role of the BAHD1 Chromatin-Repressive Complex in Placental Development and Regulation of Steroid Metabolism. In PLoS genetics, 12, e1005898. doi:10.1371/journal.pgen.1005898. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26938916/
6. Yang, Ze-Yu, Yin, Su-Peng, Ren, Qingnan, Zhang, Fan, Chen, Hongdan. 2022. BAHD1 serves as a critical regulator of breast cancer cell proliferation and invasion. In Breast cancer (Tokyo, Japan), 29, 516-530. doi:10.1007/s12282-022-01333-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35048286/
7. Zhu, Huatuo, Wan, Xingyong, Li, Jing, Yu, Chaohui, Xu, Guoqiang. 2015. Computational Prediction and Validation of BAHD1 as a Novel Molecule for Ulcerative Colitis. In Scientific reports, 5, 12227. doi:10.1038/srep12227. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26183847/
8. Lebreton, Alice, Job, Viviana, Ragon, Marie, Cossart, Pascale, Bierne, Hélène. 2014. Structural basis for the inhibition of the chromatin repressor BAHD1 by the bacterial nucleomodulin LntA. In mBio, 5, e00775-13. doi:10.1128/mBio.00775-13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24449750/