Cst5-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Cst5-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-11094

品系全称

C57BL/6JCya-Cst5em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-58214-Cst5-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Cst5-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-11094) 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
cystatin D
基因别称
Cst10,DD72
染色体号
Chr 2 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_021405.2 | Ensembl: ENSMUST00000047008
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 1~3
敲除长度
~4685 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:1930004Mice homozygous for a knock-out allele display reduced chondrocyte calcification during endochondral ossification both under physiological and pathological conditions.
基因Cst5,也称为Cystatin D,是胱抑素基因家族成员之一,编码一种抑制半胱氨酸蛋白酶的蛋白质。半胱氨酸蛋白酶是一类参与细胞外基质降解、细胞凋亡和炎症反应的酶。Cst5作为半胱氨酸蛋白酶的抑制剂,在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。

Cst5基因位于人类染色体20p11.21,属于胱抑素家族II基因。该基因的编码区包含多个外显子和内含子,与胱抑素家族其他成员(如CST1、CST2、CST3和CSTP1)具有相似的结构特征。DNA序列分析表明,胱抑素基因家族成员与其他基因(如激肽原和Bowman-Birk型抑制剂基因)具有相似性,提示这些基因可能起源于一个古老的核糖核酸酶样基因[1]。

Cst5的表达具有组织特异性,主要在唾液腺、泪腺和胆囊等组织中发现。Cst5在唾液腺中的表达模式与其他胱抑素基因(如CST1、CST2、CST4)相似,提示它们在口腔保护功能中发挥重要作用。此外,Cst5在发育中的唾液腺中也表现出协调上调的表达,表明它在唾液腺的发育过程中具有重要作用[7]。

Cst5的生物学功能与其抑制半胱氨酸蛋白酶的能力密切相关。Cst5可以抑制多种半胱氨酸蛋白酶,如组织蛋白酶B、组织蛋白酶L和组织蛋白酶S等。这些蛋白酶在多种病理过程中发挥重要作用,包括肿瘤发生、骨吸收和炎症反应等。

在肿瘤发生中,Cst5被认为是一种潜在的肿瘤抑制基因。研究发现,维生素D受体(VDR)可以直接激活Cst5的表达,而维生素D3具有广泛的抗肿瘤活性。在结直肠癌细胞中,Cst5的过表达可以抑制细胞增殖、迁移和侵袭,并诱导上皮-间质转化(EMT)的逆转。此外,Cst5的表达与VDR和E-钙粘蛋白的表达呈正相关,而与肿瘤的分化程度呈负相关[2,5]。这些结果表明,Cst5可能通过抑制半胱氨酸蛋白酶的活性来发挥肿瘤抑制作用,并与维生素D3的抗肿瘤作用相关。

在骨吸收过程中,Cst5也被证明具有抑制骨吸收和破骨细胞活化的作用。研究发现,Cst5的过表达可以抑制NF-κB信号通路,进而抑制骨吸收相关蛋白(如TRAP、BALP和OC)的表达和破骨细胞的活性。此外,Cst5的过表达还可以增加骨小梁骨和骨密度,减少骨髓脂肪含量和破骨细胞数量[6]。

除了在肿瘤和骨吸收中的作用外,Cst5还与其他疾病的发生和发展相关。例如,研究发现,Cst5的表达与系统性红斑狼疮(SLE)患者的心血管疾病风险增加相关。在SLE患者中,Cst5的表达水平与动脉硬化和血管壁炎症程度呈负相关[3]。

此外,Cst5在真菌病原体白色念珠菌中也有重要作用。Cst5是白色念珠菌中MAPK级联反应的支架蛋白,参与真菌的交配反应。研究发现,Cst5可以与MEKK、MEK和MAPK等蛋白相互作用,将信号传递到细胞内,调节真菌的生长和繁殖[4,8]。

综上所述,Cst5是一种重要的胱抑素基因家族成员,参与多种生物学过程,包括肿瘤发生、骨吸收和炎症反应等。Cst5的生物学功能与其抑制半胱氨酸蛋白酶的能力密切相关。Cst5在多种疾病中发挥重要作用,包括肿瘤、骨吸收和炎症反应等。此外,Cst5还与其他疾病的发生和发展相关,如系统性红斑狼疮和真菌感染等。因此,深入研究Cst5的功能和机制对于理解疾病的发生和发展具有重要意义,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Saitoh, E, Isemura, S, Sanada, K, Ohnishi, K. . Characterization of two members (CST4 and CST5) of the cystatin gene family and molecular evolution of cystatin genes. In Agents and actions. Supplements, 38 ( Pt 1), 340-8. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1334620/
2. Hünten, Sabine, Hermeking, Heiko. . p53 directly activates cystatin D/CST5 to mediate mesenchymal-epithelial transition: a possible link to tumor suppression by vitamin D3. In Oncotarget, 6, 15842-56. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26158294/
3. Oliveira, Christopher, Temesgen-Oyelakin, Yenealem, Naqi, Mohammad, Hasni, Sarfaraz A, Kaplan, Mariana J. 2024. A Multiomic Analysis to Identify Drivers of Subclinical Vascular Disease in Systemic Lupus Erythematosus. In Arthritis & rheumatology (Hoboken, N.J.), 76, 1501-1511. doi:10.1002/art.42925. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38923259/
4. Costa, Anna Carolina Borges Pereira, Omran, Raha Parvizi, Law, Chris, Dumeaux, Vanessa, Whiteway, Malcolm. . Signal-mediated localization of Candida albicans pheromone response pathway components. In G3 (Bethesda, Md.), 11, . doi:10.1093/g3journal/jkaa033. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33793759/
5. Alvarez-Díaz, Silvia, Valle, Noelia, García, José Miguel, López-Otín, Carlos, Muñoz, Alberto. . Cystatin D is a candidate tumor suppressor gene induced by vitamin D in human colon cancer cells. In The Journal of clinical investigation, 119, 2343-58. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19662683/
6. Wang, Fei, Zhang, Chuanzhu, Ge, Wei, Zhang, Guoqiang. 2019. Up-regulated CST5 inhibits bone resorption and activation of osteoclasts in rat models of osteoporosis via suppression of the NF-κB pathway. In Journal of cellular and molecular medicine, 23, 6744-6754. doi:10.1111/jcmm.14552. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31402549/
7. Dickinson, D P, Thiesse, M, Hicks, M J. . Expression of type 2 cystatin genes CST1-CST5 in adult human tissues and the developing submandibular gland. In DNA and cell biology, 21, 47-65. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11879580/
8. Scaduto, Christine M, Kabrawala, Shail, Thomson, Gregory J, Whiteway, Malcolm, Bennett, Richard J. 2017. Epigenetic control of pheromone MAPK signaling determines sexual fecundity in Candida albicans. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 114, 13780-13785. doi:10.1073/pnas.1711141115. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29255038/