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Nudt7-KO 基因敲除小鼠
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基本信息
基因研究概述
质控标准
基因
基因全称
nudix hydrolase 7
基因别称
1300007B24Rik，2210404C19Rik
染色体号
Chr 8 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_001290181 | Ensembl: ENSMUST00000109109
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~1.2 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
MGI:1914778Mice homozygous for a null allele exhibit increased susceptibility to DMM surgery-induced osteoarthritis or severe cartilage degeneration on a phytol enriched diet.
Nudt7，全称为Nudix（nucleoside diphosphate linked moiety X）-type motif 7，是Nudix水解酶家族的成员，这一家族的成员具有多种生物学功能，包括参与脂质代谢、RNA代谢以及基因调控等。Nudt7具有与Nudix水解酶家族其他成员相似的酶活性，能够催化辅酶A（Coenzyme A）及其衍生物的3',5'-ADP和4'-phospho pantetheine的水解反应。Nudt7主要定位于过氧化物酶体，其功能可能与过氧化物酶体中CoA和酰基-CoA水平的调节有关，或者用于清除过氧化物酶体中的氧化CoA[3]。
在斑马鱼早期发育过程中，Nudt家族成员的表达在合子基因激活（ZGA）前后达到高峰。Nudt7基因的表达在斑马鱼早期胚胎发生过程中也显著上调。通过CRISPR/Cas9系统敲除nudt7基因后，虽然对斑马鱼的发育没有影响，但降低了ZGA时期的转录速率。此外，H3K27ac ChIP-seq分析表明，这种转录降低与H3K27ac水平在全基因组范围内的降低相关。这表明，过氧化物酶体Nudt7可能通过形成活性染色质中的H3K27ac域来调节ZGA时期的转录[1]。
在骨关节炎的发病机制中，Nudt7的功能也受到了关注。研究发现，在正常的人软骨细胞中敲低Nudt7会导致脂质稳态的破坏。在Nudt7基因敲除小鼠中，过氧化物酶体功能失调，导致脂质积累、IL-1β表达上调以及软骨细胞的凋亡。此外，全基因组分析显示，Nudt7敲除影响了糖酵解途径，并确定了PGAM1作为显著变化的基因。因此，Nudt7可能成为控制软骨降解性疾病的潜在治疗靶点[2]。
在结直肠癌（CRC）的发展中，Nudt7的缺失也扮演了重要角色。研究发现，KrasG12D驱动的CRC肿瘤表现出过氧化物酶体β-氧化功能障碍，而Nudt7的表达水平显著降低。在Nudt7基因敲除小鼠中，使用AOM/DSS处理后，脂质积累和CRC相关基因的表达水平显著升高。相反，在过表达Nudt7的LS-174T细胞中，脂质积累和CRC相关基因的表达水平显著降低。此外，Nudt7缺失小鼠的结肠中β-连环蛋白水平升高，其下游靶基因如Myc、Ccdn1和Nos2的表达也显著增加。这表明，过氧化物酶体Nudt7可能在KrasG12D驱动的CRC发展中发挥重要作用[4]。
在猪的肉色方面，Nudt7基因的表达也与肉色相关。研究发现，Nudt7基因序列中存在多态性，且Nudt7的表达水平与肉色QTL相关。此外，在L6肌母细胞中过表达猪Nudt7能够下调血红素生物合成，这可能部分解释了不同猪种之间肉色的差异[5][8]。
在人肝细胞中，Nudt7基因的表达受到PFOA和PFOS的调控。研究发现，PFOA和PFOS能够显著下调Nudt7的转录表达，导致Ace-CoA水解酶活性降低，从而促进肝细胞内脂质的积累。这表明，Nudt7基因的转录下调可能是PFOA和PFOS导致非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）发生的新型分子机制[6]。
在人类免疫系统中，Nudt7基因的表达也与年龄和种族相关。研究发现，Nudt7基因在亚洲和 Caucasian人群的PBMC中表达存在差异，且与年龄相关。这表明，Nudt7基因的表达可能参与了人类免疫系统衰老的过程[7]。
在溃疡性结肠炎（UC）中，Nudt7基因的表达也与疾病的发生和发展相关。研究发现，Nudt7基因的表达下调与UC的发生和发展相关，且与生物治疗的反应相关。这表明，Nudt7基因可能成为UC治疗的潜在靶点[9]。
在植物中，AtNUDT7和AtNUDT6是SNC1的负调节因子，SNC1是一种TIR-NB-LRR型R基因。在nudt6-2 nudt7双突变体中，SNC1的表达水平升高，导致自免疫现象。此外，低铵/硝酸盐比例的生长培养基能够导致nudt6-2 nudt7中硝酸盐依赖性一氧化氮（NO）的产生增加，NO与EDS1形成正反馈回路，促进自免疫。这表明，Arabidopsis通过感知铵/硝酸盐比例作为输入信号来调节EDS1介导的防御反应的幅度[10]。
综上所述，Nudt7基因在多种生物学过程中发挥重要作用，包括斑马鱼早期发育、骨关节炎、结直肠癌、肉色、非酒精性脂肪性肝病、人类免疫系统衰老和溃疡性结肠炎等。Nudt7基因的功能与其在过氧化物酶体中的定位和酶活性密切相关，同时其表达也受到多种因素的调控。因此，深入研究Nudt7基因的功能和调控机制对于理解其参与的生物学过程和疾病发生机制具有重要意义，也为疾病的治疗和预防提供了新的思路和策略。
参考文献：
1. Bhandari, Sushil, Hong, KwangHeum, Miyawaki-Kuwakado, Atsuko, Nakamura, Mako, Choe, Seong-Kyu. . nudt7 gene depletion causes transcriptomic change in early development of zebrafish. In Journal of biochemistry, 173, 53-63. doi:10.1093/jb/mvac086. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36270274/
2. Song, Jinsoo, Baek, In-Jeoung, Chun, Churl-Hong, Jin, Eun-Jung. 2018. Dysregulation of the NUDT7-PGAM1 axis is responsible for chondrocyte death during osteoarthritis pathogenesis. In Nature communications, 9, 3427. doi:10.1038/s41467-018-05787-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30143643/
3. Gasmi, L, McLennan, A G. . The mouse Nudt7 gene encodes a peroxisomal nudix hydrolase specific for coenzyme A and its derivatives. In The Biochemical journal, 357, 33-8. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11415433/
4. Song, Jinsoo, Park, Sujeong, Oh, Jinjoo, Lu, Xin, Jin, Eun-Jung. 2020. NUDT7 Loss Promotes KrasG12D CRC Development. In Cancers, 12, . doi:10.3390/cancers12030576. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32131398/
5. Taniguchi, M, Hayashi, T, Nii, M, Awata, T, Mikawa, S. 2009. Fine mapping of quantitative trait loci for meat color on Sus scrofa chromosome 6: analysis of the swine NUDT7 gene. In Journal of animal science, 88, 23-31. doi:10.2527/jas.2009-1814. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19749013/
6. Gou, Xiao, Tian, Mingming, Yan, Lu, Yu, Hongxia, Zhang, Xiaowei. 2024. A novel molecular pathway of lipid accumulation in human hepatocytes caused by PFOA and PFOS. In Environment international, 191, 108962. doi:10.1016/j.envint.2024.108962. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39159514/
7. Hu, Yang, Xu, Yudai, Mao, Lipeng, Duan, Jinhai, Chen, Guobing. 2022. Gene Expression Analysis Reveals Age and Ethnicity Signatures Between Young and Old Adults in Human PBMC. In Frontiers in aging, 2, 797040. doi:10.3389/fragi.2021.797040. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35822054/
8. Taniguchi, Masaaki, Hayashi, Takeshi, Nii, Masahiro, Awata, Takashi, Mikawa, Satoshi. 2010. Overexpression of NUDT7, a candidate quantitative trait locus for pork color, downregulates heme biosynthesis in L6 myoblasts. In Meat science, 86, 728-32. doi:10.1016/j.meatsci.2010.05.045. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20619544/
9. Yang, Lichao, Yuan, Lianwen. 2023. Identification of novel N7-methylguanine-related gene signatures associated with ulcerative colitis and the association with biological therapy. In Inflammation research : official journal of the European Histamine Research Society ... [et al.], 72, 2169-2180. doi:10.1007/s00011-023-01806-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37889323/
10. Wang, Hai, Lu, Yuqing, Liu, Pei, Ge, Xiaochun, Xia, Yiji. 2012. The ammonium/nitrate ratio is an input signal in the temperature-modulated, SNC1-mediated and EDS1-dependent autoimmunity of nudt6-2 nudt7. In The Plant journal : for cell and molecular biology, 73, 262-75. doi:10.1111/tpj.12032. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23004358/
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