智鼠故事 
C57BL/6JCya-Mtrfrem1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Mtrfr-KO
产品编号：
S-KO-13999
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Mtrfr-KO mice (Strain S-KO-13999) 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-Mtrfrem1/Cya
品系编号
KOCMP-72650-Mtrfr-B6J-VA
产品编号
S-KO-13999
基因名
Mtrfr
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
2810006K23Rik
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
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
在研小鼠
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Mtrfr位于小鼠的5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Mtrfr基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Mtrfr-KO小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的全基因组敲除小鼠。Mtrfr基因位于小鼠5号染色体上，包含3个外显子，其中ATG起始密码子位于2号外显子，TAG终止密码子位于3号外显子。为了敲除Mtrfr基因，赛业生物（Cyagen）选择第2个和3号外显子作为敲除区域，敲除区域大小约为2225bp。该敲除区域覆盖了Mtrfr基因的整个编码序列，确保了Mtrfr基因功能的完全丧失。Mtrfr-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。Mtrfr-KO小鼠模型可用于研究Mtrfr基因在小鼠体内的功能，为相关疾病的研究和药物开发提供了重要的动物模型。
基因研究概述
Mtrfr，即线粒体释放因子（Mitochondrial release factor）基因，编码一种重要的蛋白质，参与线粒体蛋白质合成的终止过程。线粒体是细胞中负责能量代谢的细胞器，其内部的蛋白质合成过程与细胞核中的蛋白质合成过程有所不同。线粒体蛋白质合成过程依赖于线粒体DNA编码的13个蛋白质，这些蛋白质需要通过线粒体核糖体进行合成。Mtrfr基因编码的蛋白质是线粒体释放因子，负责终止蛋白质合成过程，确保蛋白质的正确折叠和运输。
在蛋白质合成过程中，mRNA的终止密码子是蛋白质合成的终止信号。正常的mRNA分子在翻译过程中，当核糖体遇到终止密码子时，会招募释放因子，帮助新生多肽链从核糖体上脱落，完成蛋白质合成。然而，当mRNA分子缺乏终止密码子时，蛋白质合成过程无法正常终止，导致非停顿核糖体复合物的形成。这些非停顿核糖体复合物无法被线粒体释放因子MTRFR正确识别和终止，从而对蛋白质合成产生负面影响，进而影响线粒体功能和细胞健康[1]。
为了维持线粒体的正常功能和细胞健康，需要有效的线粒体蛋白质合成质量控制机制。这些机制能够识别和修复蛋白质合成过程中的错误，确保蛋白质的正确合成和折叠。在人类线粒体蛋白质合成过程中，MTRFR基因编码的蛋白质起着重要作用。MTRFR能够识别并终止非停顿核糖体复合物的蛋白质合成，防止这些异常蛋白质的积累，从而维持线粒体蛋白质合成的质量[2]。
在人类疾病中，线粒体蛋白质合成异常与多种疾病的发生和发展密切相关。例如，在精神分裂症的研究中，通过对不同人群的脑表达数量性状位点（eQTLs）进行分析，发现了一些与精神分裂症风险相关的基因和变异。在这些研究中，MTRFR基因被发现是一个潜在的风险基因，其表达水平与精神分裂症的发生有关[3]。
此外，MTRFR基因编码的蛋白质还受到其他蛋白质的修饰和调控。例如，HEMK1是一种甲基转移酶，能够甲基化MTRFR基因编码的蛋白质中的GGQ基序。HEMK1通过甲基化GGQ基序，影响MTRFR的活性，进而影响线粒体蛋白质合成的终止过程。然而，HEMK1的缺失对细胞生长和线粒体功能的影响并不显著，表明MTRFR基因编码的蛋白质的GGQ基序甲基化可能并不是细胞生长和线粒体功能的关键因素[4]。
综上所述，Mtrfr基因编码的蛋白质在维持线粒体蛋白质合成的质量和细胞健康方面起着重要作用。Mtrfr基因的表达异常与多种疾病的发生和发展密切相关。同时，Mtrfr基因编码的蛋白质还受到其他蛋白质的修饰和调控，这些修饰和调控可能影响Mtrfr的功能和活性。因此，深入研究Mtrfr基因的功能和调控机制，有助于我们更好地理解线粒体蛋白质合成的调控过程，为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Ng, Kah Ying, Lutfullahoglu Bal, Guleycan, Richter, Uwe, Taylor, Robert W, Battersby, Brendan J. 2022. Nonstop mRNAs generate a ground state of mitochondrial gene expression noise. In Science advances, 8, eabq5234. doi:10.1126/sciadv.abq5234. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36399564/
2. Koludarova, Lidiia, Battersby, Brendan J. . Mitochondrial protein synthesis quality control. In Human molecular genetics, 33, R53-R60. doi:10.1093/hmg/ddae012. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38280230/
3. Chen, Yu, Liu, Sihan, Ren, Zongyao, Liu, Chunyu, Chen, Chao. 2024. Cross-ancestry analysis of brain QTLs enhances interpretation of schizophrenia genome-wide association studies. In American journal of human genetics, 111, 2444-2457. doi:10.1016/j.ajhg.2024.09.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39362218/
4. Fang, Qi, Kimura, Yusuke, Shimazu, Tadahiro, Iwasaki, Shintaro, Shinkai, Yoichi. 2022. Mammalian HEMK1 methylates glutamine residue of the GGQ motif of mitochondrial release factors. In Scientific reports, 12, 4104. doi:10.1038/s41598-022-08061-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35260756/
