Sgcd-KO 基因敲除小鼠

下单100%中奖,最高可得千元京东卡
复苏/繁育服务
产品名称

Sgcd-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-07199

品系全称

C57BL/6JCya-Sgcdem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-24052-Sgcd-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Sgcd-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-07199) 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
sarcoglycan, delta (dystrophin-associated glycoprotein)
基因别称
35DAG,A530047J11Rik,SG-delta,delta-SG
染色体号
Chr 11 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_011891.5 | Ensembl: ENSMUST00000077221
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 4~5
敲除长度
~7151 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:1346525Mice homozygous for disruptions in this gene display cardiomyopathy and muscular dystrophy.
基因Sgcd编码的蛋白质是肌营养不良蛋白-糖蛋白复合体(DGC)中的一部分,DGC位于肌肉细胞膜上,起到连接肌纤维细胞骨架和细胞外基质的作用,为肌纤维收缩过程中提供机械支持。Sgcd突变导致的疾病包括肢带型肌营养不良症(LGMD)的R3、R4、R5和R6亚型,这些亚型通常在患者生命的第一个十年出现,表现为肌肉肥大、肌酸激酶(CK)升高、肌肉无力、步行能力逐渐丧失等症状。目前,Sgcd突变的诊断主要基于分子筛查,治疗策略包括基因替代疗法,如使用腺相关病毒(AAV)介导的基因替换。在动物模型中,基因替换疗法已显示出在肌肉中检测到Sgcd蛋白的水平,并改善了疾病表型。人类临床试验正在进行中[1]。

在黎巴嫩人群中,遗传性神经肌肉疾病的发生和频率数据较为匮乏。一项回顾性研究对1999年至2019年间在黎巴嫩接受神经肌肉疾病多学科咨询的患者进行了临床和分子数据回顾。研究共诊断出506名患者患有62种不同的疾病,涉及10类神经肌肉疾病。在患者中,81.4%被诊断为运动神经元疾病和肌营养不良症,其中约一半的患者患有脊髓性肌萎缩症(SMA)。杜氏和贝克肌营养不良症是第二常见的神经肌肉疾病。这项研究表明,黎巴嫩人群中神经肌肉疾病的发生率和异质性很高,且存在未报告的情况。因此,需要建立一个区域性的神经肌肉疾病患者登记册[2]。

在荷兰,一项回顾性研究对244名患有常染色体隐性肢体带型肌营养不良症(LGMD)和 Miyoshi肌营养不良症(MMD)的患者进行了临床和遗传分析。患者携带CAPN3、DYSF、SGCG、SGCA、SGCB、SGCD、TRIM32、FKRP或ANO5基因的两个突变。研究结果显示,LGMD和MMD的最低患病率分别为14.4×10^-6。研究还发现了33个新的突变。发病年龄和步行能力丧失的年龄范围很广,有15%的患者最初表现为无症状的肌酸激酶升高。35%的患者存在心脏异常,14%的患者需要非侵入性通气。所有亚型均存在心脏和呼吸系统受累,强调了筛查所有亚型的必要性[3]。

Lidamycin是一种由链霉菌属C1027产生的具有高抗肿瘤活性的新型烯二炔抗肿瘤抗生素。基因sgcD参与Lidamycin的生物合成。sgcD编码的氨基变位酶催化α-酪氨酸转化为β-酪氨酸,这是Lidamycin的一个基序。研究结果表明,sgcD的表达产物具有氨基变位酶活性。这是第一个被表征的参与烯二炔抗肿瘤抗生素生物合成的酶。这项研究有助于阐明这类抗生素的生物合成机制,并为生产新的抗肿瘤化合物提供帮助[4]。

SGCD基因编码的蛋白质与年龄相关性黄斑变性(AMD)的发生有关。在一项针对墨西哥城墨西哥裔人群的病例对照研究中,研究者对134例AMD患者和134名对照者进行了研究。结果显示,SGCD基因中的单核苷酸多态性(SNPs)与AMD的发生和表型有关。G/A基因型的SGCD基因(rs931798)与AMD的诊断率显著增加有关,尤其是萎缩性表型。此外,GATT单倍型与AMD的风险降低有关。SGCD是一个有希望的AMD研究基因,需要进一步在其他人群中验证[5]。

在一项针对Lagotto Romagnolo犬的研究中,研究者发现一只8个月大的雌性犬患有常染色体隐性肢体带型肌营养不良症。基因分析显示,该犬的SGCD基因存在一个同源蛋白质改变变异。这种变异可能导致SGCD蛋白的p.(Leu242Pro)改变。根据其他哺乳动物物种中基因功能的知识,研究者提出这种SGCD错义变异可能是导致观察到的肌肉营养不良症的原因。这种变异在Lagotto Romagnolo犬的繁殖群体中不存在,表明它是一个罕见的等位基因[6]。

缺乏δ-肌营养不良蛋白(Sgcd)会导致视网膜变性。一项研究对Sgcd敲除小鼠的视网膜结构进行了分析,结果显示,与野生型小鼠相比,Sgcd敲除小鼠的视网膜破裂率更高,视网膜各层显著变薄,细胞核数量略有增加。免疫荧光和蛋白质印迹分析显示,Sgcd敲除小鼠中α-肌营养不良蛋白的表达显著增加。这些结果表明,Sgcd敲除小鼠的表型与视网膜变性一致[7]。

在肌营养不良症中,线粒体通透性转换孔(MPTP)的形成导致缺血再灌注损伤和细胞死亡。一项研究通过删除编码腺苷酸转运蛋白1(Slc25a4)或环孢素D(CypD)的基因,在Sgcd基因缺失的肌营养不良症小鼠模型中研究了MPTP的形成。结果显示,缺乏Slc25a4的肌营养不良症小鼠对细胞死亡和肌营养不良症病变具有一定的保护作用。缺乏Slc25a4和CypD的肌营养不良症小鼠几乎完全免受坏死性细胞死亡和肌营养不良症的影响。这项研究表明,Slc25a4和CypD是MPTP的两个必要成分,调控细胞死亡,为肌营养不良症和其他坏死性疾病的治疗提供了新的思路[8]。

在非洲裔美国成年人中,基因Sgcd与收缩压之间存在基因-环境相互作用。一项研究在密西西比州的杰克逊心脏研究中测试了5个候选单核苷酸多态性(SNPs)和歧视经历对血压的影响。结果显示,SGCD(rs2116737)与收缩压存在基因-歧视相互作用。携带T等位基因的参与者,无论是否有歧视经历,以及具有GG基因型和高度歧视经历的参与者的收缩压均高于具有GG基因型和低度歧视经历的参与者。这表明,SGCD GG基因型可能在低度歧视的情况下对收缩压有保护作用[9]。

综上所述,Sgcd基因编码的蛋白质参与肌纤维的机械支持和视网膜功能,其突变与肢体带型肌营养不良症和视网膜变性有关。Sgcd基因的变异还与年龄相关性黄斑变性和收缩压存在关联。这些研究为理解Sgcd基因在疾病发生中的作用提供了新的见解,并为相关疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。

参考文献:
1. Vainzof, Mariz, Souza, Lucas S, Gurgel-Giannetti, Juliana, Zatz, Mayana. 2021. Sarcoglycanopathies: an update. In Neuromuscular disorders : NMD, 31, 1021-1027. doi:10.1016/j.nmd.2021.07.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34404573/
2. Megarbane, Andre, Bizzari, Sami, Deepthi, Asha, Delague, Valérie, Urtizberea, J Andoni. . A 20-year Clinical and Genetic Neuromuscular Cohort Analysis in Lebanon: An International Effort. In Journal of neuromuscular diseases, 9, 193-210. doi:10.3233/JND-210652. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34602496/
3. Ten Dam, Leroy, Frankhuizen, Wendy S, Linssen, Wim H J P, van der Kooi, Anneke J, Ginjaar, Ieke. 2019. Autosomal recessive limb-girdle and Miyoshi muscular dystrophies in the Netherlands: The clinical and molecular spectrum of 244 patients. In Clinical genetics, 96, 126-133. doi:10.1111/cge.13544. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30919934/
4. Li, Min, Liu, Wen, Li, Yuan. . Cloning, expression and characterization of gene sgcD involved in the biosynthesis of novel antitumor lidamycin. In Science in China. Series C, Life sciences, 46, 310-9. doi:10.1360/03yc9033. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18763146/
5. Perez-Ortiz, Andric Christopher, Luna-Angulo, Alexandra, Zenteno, Juan Carlos, Jacob-Kuttothara, Stefany, Estrada-Mena, Francisco Javier. 2018. Significant Association Between Variant in SGCD and Age-Related Macular Degeneration. In Genes, 9, . doi:10.3390/genes9100467. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30257524/
6. Brunetti, Barbara, Bacci, Barbara, Abbate, Jessica Maria, Leeb, Tosso, Drögemüller, Michaela. 2023. SGCD Missense Variant in a Lagotto Romagnolo Dog with Autosomal Recessively Inherited Limb-Girdle Muscular Dystrophy. In Genes, 14, . doi:10.3390/genes14081641. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37628692/
7. Perez-Ortiz, Andric C, Peralta-Ildefonso, Martha J, Lira-Romero, Esmeralda, Coral-Vázquez, Ramón M, Estrada-Mena, Francisco J. 2019. Lack of Delta-Sarcoglycan (Sgcd) Results in Retinal Degeneration. In International journal of molecular sciences, 20, . doi:10.3390/ijms20215480. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31689918/
8. Bauer, Ralf, Enns, Helene, Jungmann, Andreas, Katus, Hugo A, Müller, Oliver J. 2018. Various effects of AAV9-mediated βARKct gene therapy on the heart in dystrophin-deficient (mdx) mice and δ-sarcoglycan-deficient (Sgcd-/-) mice. In Neuromuscular disorders : NMD, 29, 231-241. doi:10.1016/j.nmd.2018.12.006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30782477/
9. Bround, Michael J, Havens, Julian R, York, Allen J, Karch, Jason, Molkentin, Jeffery D. 2023. ANT-dependent MPTP underlies necrotic myofiber death in muscular dystrophy. In Science advances, 9, eadi2767. doi:10.1126/sciadv.adi2767. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37624892/