智鼠故事 
C57BL/6JCya-Gpx4em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Gpx4-KO
产品编号：
S-KO-11287
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Gpx4-KO mice (Strain S-KO-11287) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Gpx4em1/Cya
品系编号
KOCMP-625249-Gpx4-B6J-VB
产品编号
S-KO-11287
基因名
Gpx4
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
GPx-4；PHGPx；snGPx；GSHPx-4；mtPHGPx
NCBI号
修饰方式
全身性基因敲除
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。
小鼠表型
MGI:104767 Gastrulation is impaired and homozygous mutant embryos consequently die during early embryonic development.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Gpx4位于小鼠的10号染色体，采用基因编辑技术，通过应用高通量电转受精卵方式，获得Gpx4基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Gpx4-KO小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）构建的全身性基因敲除小鼠。该小鼠模型用于研究Gpx4基因在小鼠体内的功能。Gpx4基因位于小鼠10号染色体上，由7个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TAG终止密码子在7号外显子。全身性敲除区域（KO区域）位于第二个至4号外显子，包含392个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Gpx4基因功能的丧失。Gpx4-KO小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。由于敲除等位基因导致胚胎发育早期死亡，赛业生物（Cyagen）建议通过交叉繁殖获得条件性敲除小鼠。
基因研究概述
Gpx4，即谷胱甘肽过氧化物酶4，是一种重要的抗氧化酶，主要存在于细胞内。Gpx4能够催化脂质过氧化物的还原反应，将有害的脂质过氧化物转化为无毒的脂质醇，从而保护细胞免受氧化应激的损伤。Gpx4的活性对维持细胞内氧化还原平衡至关重要，其功能的丧失或降低与多种疾病的发生发展密切相关，包括癌症、神经退行性疾病、心血管疾病等。
研究表明，Gpx4在抑制铁死亡（ferroptosis）中起着关键作用。铁死亡是一种由铁依赖性脂质过氧化引起的细胞死亡形式，其特征是脂质过氧化物的积累和细胞膜的损伤。Gpx4通过清除脂质过氧化物，有效地阻止了铁死亡的发生。然而，Gpx4的表达和活性受到多种因素的调控，例如铜离子、泛素化、自噬等。
铜离子在细胞内发挥着多种生物学功能，包括参与酶的活性调节、维持细胞内氧化还原平衡等。研究表明，铜离子可以促进铁死亡的发生，但其作用机制尚不完全清楚。最近的研究发现，铜离子可以通过诱导Gpx4的泛素化和自噬降解，从而促进铁死亡的发生。铜离子与Gpx4蛋白中的半胱氨酸残基结合，导致Gpx4的泛素化和聚集，进而被自噬受体Tax1bp1识别并降解。因此，铜离子通过调控Gpx4的表达和活性，参与了铁死亡的调控[1]。
除了铜离子，泛素化也是一种重要的调控机制，影响着Gpx4的表达和活性。研究表明，泛素化可以促进Gpx4的降解，从而降低Gpx4的表达水平，进而增加细胞对铁死亡的敏感性。此外，泛素化还可以影响Gpx4的活性，例如，泛素化可以抑制Gpx4的催化活性，降低其对脂质过氧化物的清除能力。因此，泛素化是调控Gpx4功能和铁死亡的重要机制之一[2]。
自噬是细胞内一种重要的物质降解和循环利用的过程，其功能失调与多种疾病的发生发展密切相关。研究表明，自噬可以促进铁死亡的发生，但其作用机制尚不完全清楚。最近的研究发现，自噬可以通过降解Gpx4，从而降低Gpx4的表达水平，进而增加细胞对铁死亡的敏感性。此外，自噬还可以影响Gpx4的活性，例如，自噬可以降低Gpx4的催化活性，降低其对脂质过氧化物的清除能力。因此，自噬是调控Gpx4功能和铁死亡的重要机制之一[1]。
除了铁死亡，Gpx4还参与了细胞内的其他生物学过程。研究表明，Gpx4可以维持细胞内的氧化还原平衡，保护细胞免受氧化应激的损伤。此外，Gpx4还参与了细胞内的信号传导过程，例如，Gpx4可以激活STING信号通路，增强细胞对DNA损伤的敏感性。因此，Gpx4在细胞内的功能是多方面的，其功能的丧失或降低与多种疾病的发生发展密切相关[3]。
Gpx4的表达和活性受到多种因素的调控，包括铜离子、泛素化、自噬等。铜离子可以通过诱导Gpx4的泛素化和自噬降解，从而促进铁死亡的发生。泛素化可以促进Gpx4的降解，从而降低Gpx4的表达水平，进而增加细胞对铁死亡的敏感性。自噬可以通过降解Gpx4，从而降低Gpx4的表达水平，进而增加细胞对铁死亡的敏感性。除了铁死亡，Gpx4还参与了细胞内的其他生物学过程，例如，维持细胞内的氧化还原平衡，保护细胞免受氧化应激的损伤，以及参与细胞内的信号传导过程。因此，Gpx4在细胞内的功能是多方面的，其功能的丧失或降低与多种疾病的发生发展密切相关。
参考文献：
1. Xue, Qian, Yan, Ding, Chen, Xi, Tang, Daolin, Liu, Jinbao. 2023. Copper-dependent autophagic degradation of GPX4 drives ferroptosis. In Autophagy, 19, 1982-1996. doi:10.1080/15548627.2023.2165323. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36622894/
2. Bersuker, Kirill, Hendricks, Joseph M, Li, Zhipeng, Dixon, Scott J, Olzmann, James A. 2019. The CoQ oxidoreductase FSP1 acts parallel to GPX4 to inhibit ferroptosis. In Nature, 575, 688-692. doi:10.1038/s41586-019-1705-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31634900/
3. Jia, Mutian, Qin, Danhui, Zhao, Chunyuan, Yu, Jinming, Zhao, Wei. 2020. Redox homeostasis maintained by GPX4 facilitates STING activation. In Nature immunology, 21, 727-735. doi:10.1038/s41590-020-0699-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32541831/
