Cutc-KO 基因敲除小鼠

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复苏/繁育服务
产品名称

Cutc-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-11687

品系全称

C57BL/6JCya-Cutcem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-66388-Cutc-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Cutc-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-11687) 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
cutC copper transporter
基因别称
2310039I18Rik,CGI-32
染色体号
Chr 19 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001113562 | Ensembl: ENSMUST00000112047
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~6
敲除长度
~7.4 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
基因CutC,也称为choline trimethylamine-lyase,是一种在肠道微生物中表达的酶,负责将胆碱转化为三甲胺(TMA)。TMA是一种在人体中广泛存在的代谢产物,它是由肠道微生物通过胆碱代谢产生,然后被肝脏中的黄素单加氧酶3(FMO3)进一步氧化为三甲胺N-氧化物(TMAO)。TMAO是一种与心血管疾病风险增加相关的代谢产物。

CutC在肠道微生物中的表达水平与TMA的产生水平并不总是相关。例如,一些研究发现,肠道细菌的CutC基因表达水平并不与它们的TMA产生水平相关[1]。这表明,TMA的产生可能不仅取决于CutC基因的表达水平,还可能受到其他因素的影响。

CutC蛋白具有保守的胆碱结合位点和保守的S-腺苷甲硫氨酸(SAM)以及两个CX2-CX2-CX3基序。这些结构特征对于CutC蛋白的功能和活性至关重要。

除了在肠道微生物中发挥作用外,CutC在人类中也有同源基因hCutC。hCutC是一种细胞内铜结合蛋白,参与细胞内铜稳态的维持。研究发现,敲低hCutC基因会导致HepG2细胞对铜负荷的敏感性增加,并最终导致细胞凋亡[4]。这表明hCutC在细胞内铜稳态中发挥着重要作用。

此外,CutC基因在植物病原菌中也存在。例如,在植物病原菌Xylella fastidiosa中,CutC蛋白参与了铜稳态的维持。研究发现,X. fastidiosa中的CutC蛋白可以与铜结合,并且敲除cutC基因会导致细菌对铜胁迫的敏感性增加[5]。

肠道微生物产生的TMAO与心血管疾病风险增加相关。研究发现,将高TMAO产生者的肠道微生物移植到无菌小鼠中,会导致小鼠的脑梗塞面积增大和功能受损[2]。这表明肠道微生物通过TMAO途径对脑梗塞的严重程度有直接影响。

肠道微生物产生的TMAO还与动脉瘤的发生发展相关。研究发现,高胆碱饮食可以增加小鼠血浆中的TMAO水平,并促进动脉瘤的发生和生长[3]。此外,抑制肠道微生物的CutC/D酶可以减少TMAO的产生,并抑制动脉瘤的形成和发展。

肠道微生物产生的TMAO还与血小板活性和血栓形成潜力相关。研究发现,将含有CutC基因的人类肠道共生菌移植到无菌小鼠中,会导致小鼠的血小板活性和血栓形成潜力增强[6]。这表明肠道微生物通过CutC基因的表达可以影响宿主的血小板功能和血栓形成潜力。

综上所述,基因CutC在肠道微生物中负责将胆碱转化为TMA,TMA进一步被氧化为TMAO。TMAO与心血管疾病风险增加相关,并且肠道微生物通过CutC基因的表达可以影响宿主的血小板功能和血栓形成潜力。此外,CutC基因在人类和植物病原菌中也存在,并参与细胞内铜稳态的维持。因此,研究CutC基因的功能和调控机制对于深入理解肠道微生物与宿主之间的相互作用以及相关疾病的发病机制具有重要意义。

参考文献:
1. Ramireddy, Latha, Tsen, Hau-Yang, Chiang, Yu-Chen, Chen, Fu-Chih, Yen, Hsien-Tung. 2021. The gene expression and bioinformatic analysis of choline trimethylamine-lyase (CutC) and its activating enzyme (CutD) for gut microbes and comparison with their TMA production levels. In Current research in microbial sciences, 2, 100043. doi:10.1016/j.crmicr.2021.100043. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34841334/
2. Zhu, Weifei, Romano, Kymberleigh A, Li, Lin, DiDonato, Joseph A, Hazen, Stanley L. 2021. Gut microbes impact stroke severity via the trimethylamine N-oxide pathway. In Cell host & microbe, 29, 1199-1208.e5. doi:10.1016/j.chom.2021.05.002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34139173/
3. Benson, Tyler W, Conrad, Kelsey A, Li, Xinmin S, Hazen, Stanley L, Owens, A Phillip. 2023. Gut Microbiota-Derived Trimethylamine N-Oxide Contributes to Abdominal Aortic Aneurysm Through Inflammatory and Apoptotic Mechanisms. In Circulation, 147, 1079-1096. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.122.060573. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37011073/
4. Kunjunni, Remesh, Sathianathan, Sandeep, Behari, Madhuri, Chattopadhyay, Parthaprasad, Subbiah, Vivekanandhan. 2015. Silencing of Human CutC Gene (hCutC) Induces Apoptosis in HepG2 Cells. In Biological trace element research, 172, 120-126. doi:10.1007/s12011-015-0577-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26660891/
5. Ge, Qing, Zhu, Xinyu, Cobine, Paul A, De La Fuente, Leonardo. 2022. The Copper-Binding Protein CutC Is Involved in Copper Homeostasis and Affects Virulence in the Xylem-Limited Pathogen Xylella fastidiosa. In Phytopathology, 112, 1620-1629. doi:10.1094/PHYTO-11-21-0488-R. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35196066/
6. Skye, Sarah M, Zhu, Weifei, Romano, Kymberleigh A, Fischbach, Michael A, Hazen, Stanley L. . Microbial Transplantation With Human Gut Commensals Containing CutC Is Sufficient to Transmit Enhanced Platelet Reactivity and Thrombosis Potential. In Circulation research, 123, 1164-1176. doi:10.1161/CIRCRESAHA.118.313142. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30359185/