Bend3-KO 基因敲除小鼠

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复苏/繁育服务
产品名称

Bend3-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-09564

品系全称

C57BL/6JCya-Bend3em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-331623-Bend3-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Bend3-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-09564) 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
BEN domain containing 3
基因别称
mKIAA1553
染色体号
Chr 10 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_199028.2 | Ensembl: ENSMUST00000167488
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3
敲除长度
~197 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
BEND3是一种含有四个BEN结构域的蛋白,它在哺乳动物细胞中高度保守。BEND3在异染色质区域与H3K9me3和HP1蛋白共定位,表明它参与了转录抑制和异染色质组织。研究表明,BEND3通过其与组蛋白去乙酰化酶和Sall4转录抑制因子相互作用,抑制转录。BEND3的SUMO化修饰对于其转录抑制功能至关重要。过表达BEND3会导致染色质过早凝聚和广泛的异染色质化,从而导致细胞周期停滞[6]。

BEND3在多能性细胞中高表达,并在分化过程中下调。去除BEND3会导致多能性细胞中分化相关基因的表达上调。BEND3结合到分化相关因子和关键细胞周期调节因子(如CDKN1A,编码细胞周期抑制剂p21)的启动子上,通过增强这些启动子上的H3K27me3修饰来抑制分化相关基因的表达。这些结果表明,BEND3介导的转录抑制对于正常发育和防止分化至关重要[3]。

BEND3是一个CpG岛(CGI)结合蛋白,富集于调控元件。BEND3与目标DNA的共结晶结构揭示了其DNA甲基化敏感结合特性的结构基础。在BEND3基因敲除的小鼠胚胎干细胞(ESCs)中,数百个包含CGI的二价基因被过早激活,表明BEND3对于维持二价基因在分化过程中的稳定性至关重要。BEND3对于多梳抑制复合物2(PRC2)在高度占据BEND3的二价基因上的稳定结合是必需的,这表明BEND3在维持ESCs中这些二价基因的高水平的H3K27me3以防止其在即将到来的发育阶段过早激活方面具有抑制作用[1]。

除了对基因表达的直接影响,BEND3还参与了DNA甲基化的调控。BEND3的缺失导致全基因组DNA甲基化增加,尤其是在通常由TET酶保护的区域。BEND3突变细胞中的DNA羟甲基化水平降低,可能是由于基因表达的改变导致α-酮戊二酸的产生减少,从而降低TET酶的活性。这些结果表明,BEND3在调控DNA甲基化和羟甲基化方面发挥着重要作用[2]。

BEND3还通过与核仁重塑复合物(NoRC)的相互作用来抑制rDNA转录。BEND3定位于核仁,并与rRNA基因启动子结合,帮助抑制rRNA基因。BEND3的缺失导致H3K4三甲基化增加和rDNA启动子DNA甲基化降低,这与BEND3在rDNA沉默中的作用一致。BEND3与NoRC复合物结合,并且SUMO化的BEND3通过与泛素特异性蛋白酶21(USP21)脱泛素酶的关联稳定NoRC成分TTF-1相互作用蛋白5。这些结果表明,BEND3与NoRC协同作用,积极参与rDNA沉默的建立[5]。

BEND3在癌症中的作用也逐渐受到关注。BEND3的相互作用和调节与多种其他因子(如p21、NuRD和NoRC)有关,这些因子在癌症发展中发挥着重要作用。BEND3与染色质修饰因子的相互作用及其在招募PRC2中的作用表明,它可能在癌症发展中发挥肿瘤抑制因子或致癌基因的作用。一些研究还表明,BEND3可能是癌症治疗的潜在靶点[4]。

综上所述,BEND3是一种重要的染色质调控因子,参与调控基因表达、DNA甲基化和羟甲基化、rDNA转录和细胞分化。BEND3在维持基因表达的稳定性和细胞身份方面发挥着重要作用,并且在癌症发展中具有潜在的应用价值。

参考文献:
1. Zhang, Jing, Zhang, Yan, You, Qinglong, Xu, Rui-Ming, Zhu, Bing. 2022. Highly enriched BEND3 prevents the premature activation of bivalent genes during differentiation. In Science (New York, N.Y.), 375, 1053-1058. doi:10.1126/science.abm0730. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35143257/
2. Yakhou, Lounis, Azogui, Anaelle, Gupta, Nikhil, Ito, Takashi, Defossez, Pierre-Antoine. . A genetic screen identifies BEND3 as a regulator of bivalent gene expression and global DNA methylation. In Nucleic acids research, 51, 10292-10308. doi:10.1093/nar/gkad719. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37650637/
3. Kurniawan, Fredy, Chetlangia, Neha, Kamran, Mohammad, Prasanth, Kannanganattu V, Prasanth, Supriya G. . BEND3 safeguards pluripotency by repressing differentiation-associated genes. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 119, . doi:10.1073/pnas.2107406119. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35217604/
4. Naiyer, Sarah, Dwivedi, Lalita, Singh, Nishant, Mohan, Vijay, Kamran, Mohammad. 2023. Role of Transcription Factor BEND3 and Its Potential Effect on Cancer Progression. In Cancers, 15, . doi:10.3390/cancers15143685. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37509346/
5. Khan, Abid, Giri, Sumanprava, Wang, Yating, Prasanth, Kannanganattu V, Prasanth, Supriya G. 2015. BEND3 represses rDNA transcription by stabilizing a NoRC component via USP21 deubiquitinase. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 112, 8338-43. doi:10.1073/pnas.1424705112. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26100909/
6. Sathyan, Kizhakke M, Shen, Zhen, Tripathi, Vidisha, Prasanth, Kannanganattu V, Prasanth, Supriya G. . A BEN-domain-containing protein associates with heterochromatin and represses transcription. In Journal of cell science, 124, 3149-63. doi:10.1242/jcs.086603. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21914818/