Sun5-KO 基因敲除小鼠

下单100%中奖,最高可得千元京东卡
复苏/繁育服务
产品名称

Sun5-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-14852

品系全称

C57BL/6JCya-Sun5em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-76407-Sun5-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Sun5-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-14852) 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
Sad1 and UNC84 domain containing 5
基因别称
1700021O15Rik,SPAG4L-2,SRG4,Spag4l
染色体号
Chr 2 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_029599.2 | Ensembl: ENSMUST00000028982
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~9
敲除长度
~8884 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:1923657Homozygous knockout causes male sterility owing to sperm head to flagella connection anomalies.
SUN5,也称为Sad1和UNC84结构域包含5,是一种重要的生殖相关基因。在猪中,SUN5基因编码一个由383个氨基酸组成的蛋白质,与骆驼、羊驼、江豚、抹香鲸、羊、黑飞狐、山羊和马的SUN5蛋白质具有高度同源性。该基因由13个外显子和12个内含子组成,预测为跨膜蛋白。研究表明,猪SUN5基因的GU475008:c.138 G>A单核苷酸多态性位点与母猪产仔数显著相关。因此,SUN5基因可能是提高猪产仔数的有用候选基因[1]。

SUN5基因编码的蛋白质定位于精子头部和尾部连接处,与核膜蛋白LaminB1和细胞骨架GTP酶Septin12相互作用。SUN5基因突变与无头精子症(ASS)相关,这是一种严重的畸形精子症,导致男性不育。在SUN5基因敲除小鼠中,LaminB1/SUN5/Septin12复合物的破坏导致精子头部和尾部连接的断裂。这些数据为SUN5缺乏引起的ASS的发病机制提供了新的见解[2]。

SUN5与Nesprin3相互作用,在精子头部和尾部连接中起着至关重要的作用。在SUN5基因敲除小鼠中,头部和尾部连接断裂,与人类ASS相似。SUN5的缺乏导致Nesprin3在核膜上的定位丧失,导致中心体远离核,导致头部和尾部分离。此外,SUN5基因敲除小鼠的睾丸中,与精子发生相关的蛋白质(Odf1和Odf2)下调,这可能导致精子头部和尾部连接的损伤。这些发现表明,SUN5对于Nesprin3在核膜后部的定位至关重要,这对于精子头部和尾部的连接起着至关重要的作用[3]。

在人类SUN5基因中发现的突变与ASS相关。这些突变导致SUN5蛋白的截断和细胞定位的改变。SUN5在精子发生过程中与DNAJB13相互作用,而SUN5 SUN结构域中的突变会影响其与DNAJB13的相互作用。这些发现为SUN5在精子头部和尾部整合中的作用提供了机制上的见解,阐明了与ASS相关的SUN5突变的分子病因[4]。

SUN5基因突变在中国福建省的ASS患者中也有报道。在15例无关联的受影响个体中,有5例(33.33%)被发现携带SUN5基因c.381delA(p.V128Sfs*7)的同源突变。这种突变导致SUN5蛋白截断,并降低了外致密纤维蛋白1(ODF1)蛋白的表达和分布的改变。因此,SUN5基因突变可能并非如先前报道的那样高[5]。

SUN5基因敲除小鼠的精子头部和尾部连接断裂,导致精子数量减少、精子活力下降。SUN5与Nxf1(核RNA输出因子1)和核孔蛋白93(Nup93)相互作用,并通过Nxf1依赖途径调节mRNA输出。SUN5的缺乏导致Nxf1和Nup93的结合减少,从而抑制mRNA输出,导致精子发生异常。这些数据可能阐明了男性生殖细胞中mRNA输出的新途径[6]。

SUN5基因突变与ASS相关,其发病机制仍不清楚。在10例无关联的ASS患者中,发现2个同源变异体和1个复合变异体。这些变异体导致SUN5蛋白的截断或缺失,并改变了ODF1和Nesprin3在精子中的分布。SUN5、Nesprin3和ODF1可能在精子颈部形成“三重”结构。当基因变异导致SUN5缺失时,“三重”结构消失,导致头部和尾部连接脆弱,从而导致ASS的发生[7]。

SUN5基因突变与无头精子症(ASS)相关,这是一种严重的畸形精子症,导致男性不育。SUN5基因编码的蛋白质在精子头部和尾部连接处定位,与核膜蛋白LaminB1和细胞骨架GTP酶Septin12相互作用。SUN5基因突变导致精子头部和尾部连接的断裂,这与人类ASS相似。此外,SUN5基因突变还与精子发生相关的蛋白质表达下调相关。SUN5基因突变还影响mRNA输出,导致精子数量减少和精子活力下降。SUN5基因突变还改变ODF1和Nesprin3在精子中的分布,导致头部和尾部连接脆弱。因此,SUN5基因在精子头部和尾部连接中起着至关重要的作用,其突变可能导致ASS的发生。

参考文献:
1. Zhao, Zhenhua, Liu, Yonggang. 2017. Molecular Cloning of Porcine SUN5 Gene and Association between a SNP with Litter Size Trait. In Animal biotechnology, 28, 301-305. doi:10.1080/10495398.2017.1293545. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28358284/
2. Zhang, Yunfei, Liu, Gang, Huang, Lihua, Mao, Zenghui, Xing, Xiaowei. . SUN5 interacts with nuclear membrane LaminB1 and cytoskeletal GTPase Septin12 mediating the sperm head-and-tail junction. In Molecular human reproduction, 30, . doi:10.1093/molehr/gaae022. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38870534/
3. Zhang, Yunfei, Yang, Linfei, Huang, Lihua, Zhang, Xinxing, Xing, Xiaowei. 2021. SUN5 Interacting With Nesprin3 Plays an Essential Role in Sperm Head-to-Tail Linkage: Research on Sun5 Gene Knockout Mice. In Frontiers in cell and developmental biology, 9, 684826. doi:10.3389/fcell.2021.684826. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34268309/
4. Shang, Yongliang, Yan, Jie, Tang, Wenhao, Qiao, Jie, Li, Wei. 2018. Mechanistic insights into acephalic spermatozoa syndrome-associated mutations in the human SUN5 gene. In The Journal of biological chemistry, 293, 2395-2407. doi:10.1074/jbc.RA117.000861. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29298896/
5. Sha, Yan-Wei, Xu, Xiaohui, Ji, Zhi-Yong, Li, Lin, Li, Ping. 2018. Genetic contribution of SUN5 mutations to acephalic spermatozoa in Fujian China. In Gene, 647, 221-225. doi:10.1016/j.gene.2018.01.035. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29331481/
6. He, Xiyi, Zhang, Yunfei, Mao, Zenghui, Su, Yuyan, Xing, Xiaowei. 2024. SUN5, a testis-specific nuclear membrane protein, participates in recruitment and export of nuclear mRNA in spermatogenesis. In Acta biochimica et biophysica Sinica, 56, 1673-86. doi:10.3724/abbs.2024134. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39108207/
7. Zhang, Duo, Huang, Wu-Jian, Chen, Guo-Yong, Wang, Zhi-Hong, Lan, Feng-Hua. . Pathogenesis of acephalic spermatozoa syndrome caused by SUN5 variant. In Molecular human reproduction, 27, . doi:10.1093/molehr/gaab028. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33848337/