Clasp2-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Clasp2-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-14882

品系全称

C57BL/6JCya-Clasp2em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-76499-Clasp2-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Clasp2-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-14882) 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
CLIP associating protein 2
基因别称
1500004F14Rik,8030404L10Rik,CLASP2beta,mKIAA0627
染色体号
Chr 9 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001286602.1 | Ensembl: ENSMUST00000163895
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3~5
敲除长度
~9045 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:1923749Targeted deletion of this gene leads to impaired formation of stable microtubules in a wound healing assay, and results in a 2-fold reduction of directionally persistent migration in mutant embryonic fibroblasts.
CLASP2,也称为Cytoplasmic Linker-associated Protein 2,是一种与微管和着丝粒相关的蛋白,属于CLIP-associating proteins (CLASPs)家族。CLASPs家族的成员参与调节微管动力学和微管网络的组成,而CLASP2在哺乳动物细胞中具有维持微管稳定性、组织微管网络和调节细胞极性的功能。

CLASP2在皮肤表皮细胞的自我更新和分化过程中起着重要作用。研究表明,CLASP2的表达与基底层角质形成细胞的增殖密切相关。CLASP2的缺乏会导致角质形成细胞过早分化,并出现多种有丝分裂异常,如中心体数量增加、多极纺锤体和染色体错位等,从而导致有丝分裂应激和高DNA含量。这种有丝分裂阻滞会促使角质形成细胞在没有细胞死亡的情况下过早分化,揭示了CLASP2在维持角质形成细胞未分化特征方面的新作用,并强调了存在于DNA含量改变细胞中的细胞周期进入监控机制[1]。

CLASP2在生殖细胞的发生过程中也发挥着重要作用。研究发现,在鱼类中,CLASP2的转录水平在睾丸中显著升高,并且通过原位杂交技术在斑马鱼精子和鲫鱼精子中定位了CLASP2的转录本。这些数据表明,CLASP2可能在鱼类精子发生的最后阶段发挥作用[2]。

CLASP2还在神经元和神经肌肉接头处发挥着重要作用。研究发现,Agrin是介导神经元对神经肌肉接头突触后结构的调节的主要因素。Agrin诱导突触下细胞质中密集的微管网络的形成,进而调节乙酰胆碱受体(AChR)插入突触后膜。Agrin部分通过局部激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)和抑制糖原合成酶激酶3β(GSK3β)发挥作用,导致Agrin诱导的AChR簇处的动态微管被局部捕获,这在很大程度上是由微管正端追踪蛋白CLASP2和CLIP-170介导的。在缺乏CLASP2的情况下,突触下肌肉膜处的微管正端、突触AChR的密度、AChR簇的大小以及具有选择性基因表达程序的突触下肌肉核的数量均减少。因此,将Agrin与CLASP2介导的突触膜处微管捕获联系起来的级联反应对于维持正常的神经肌肉表型至关重要[3]。

此外,CLASP2还与细胞骨架的动态和组织有关。研究发现,蛋白4.1R与皮质CLASP2相互作用并共定位,对于维持CLASP2皮质平台的正确数量和动力学是必需的。蛋白4.1R还通过局部改变GSK3活性控制CLASP2与细胞边缘的微管的结合。在4.1R敲低细胞中,微管正端在细胞边缘附近维持的时间更长,但不是被连接到细胞皮质,而是继续生长,在细胞边缘弯曲并失去径向分布。这些结果表明,支架蛋白4.1R在局部控制CLASP2行为、CLASP2皮质平台周转和GSK3活性方面发挥着以前未发现的作用,从而实现正确的微管组织和动力学,这对于细胞极性至关重要[4]。

CLASP2在神经再生和脊髓损伤修复中也发挥作用。研究发现,在成年斑马鱼脊髓损伤后,斑马鱼自发恢复44%的游泳能力。在亚急性期(2周)内,脊髓组织中鉴定出7762个差异表达基因:2950个上调,4812个下调。这些差异表达基因主要集中在上皮链、轴突再生和细胞成分形态发生的生物学过程中。这些基因还主要参与代谢途径、细胞周期和基因调控途径的调节。在体外验证了斑马鱼脊髓组织中两个差异表达基因clasp2上调和h1m下调的基因表达。通路富集分析表明,上调的clasp2功能类似于微管相关蛋白,负责由微管调节的轴突延伸。因此,clasp2和h1m作为脊髓损伤修复神经再生的潜在治疗干预靶点[5]。

CLASP2在癌症的发生和发展中也具有重要作用。研究发现,在HIV/HBV共感染患者中,HCC患者血清蛋白表达发生了显著变化。通过LC-MS/MS检测HCC和非HCC患者血清蛋白的变化,发现124个差异表达蛋白(DEPs)。这些DEPs主要富集在生物过程(BP)和细胞组分(CC)的类别中,其中细胞外基质组织和膜组分是最丰富的。KEGG通路富集分析显示,癌症中的蛋白聚糖是富集的前三个DEPs之一,60.0%的DEPs与各种肿瘤相关。在HIV/HBV共感染患者中,通过质谱检测到的几种差异蛋白可以用于HCC的早期诊断和风险预测[6]。

此外,CLASP2还与人类皮质畸形有关。研究发现,DCX基因的突变导致人类皮质畸形,包括脑裂和皮层下带异位。DCX和DCX样激酶1(DCLK1)的缺乏减少了神经突长度并增加了直接从细胞体产生的初级神经突的数量。DCX/DCLK1缺乏时,体细胞高尔基体向近端树突的延伸显著减少,这已被证明与树突模式形成有关。DCX在S47或S327处的磷酸化参与了这一过程。DCX缺乏导致CLASP2蛋白的分布从树突转移到细胞体。除了CLASP2之外,dynein及其共因子JIP3在DCX缺乏的神经元中分布异常。在没有DCX的情况下,JIP3与dynein的关联显著增加。用特定的shRNAs下调CLASP2或JIP3的表达可以挽救DCX缺乏的神经元中观察到的Golgi表型。因此,DCX通过微管相关蛋白和马达调节体细胞高尔基体向近端树突的延伸[7]。

CLASP2在肺癌的复发中也具有重要作用。研究发现,在局部复发(LR)和远处复发(DR)的肺癌(LC)患者中,基因组特征存在显著差异。基因组数据分析显示,在DR和LR组中,分别有38和98个基因存在INDEL突变,有63和179个基因存在SNP突变。DMXL2和ABCC9基因的INDEL突变仅出现在DR组中。富集分析检测到在DR组中负责微管扰动的基因,如KNTC1、CLASP1、CLASP2和CENPE。此外,与细胞质Ca2+相关的基因,如STIM1、ITPR3和RYR3,在DR组中显著富集,而LR组中富集了与内质网/肌浆网Ca2+相关的途径。这些结果表明,LR和DR队列中存在不同的基因组特征,微管扰和钙调节在DR的侵袭性中起着重要作用[8]。

综上所述,CLASP2是一种重要的微管相关蛋白,在细胞增殖、分化、极性、神经肌肉接头形成、细胞骨架动态、神经再生和癌症发生等方面发挥着重要作用。CLASP2的异常表达或功能缺失与多种疾病的发生和发展密切相关。因此,CLASP2可能成为治疗和预防相关疾病的重要靶点。

参考文献:
1. Shahbazi, Marta N, Peña-Jimenez, Daniel, Antonucci, Francesca, Drosten, Matthias, Perez-Moreno, Mirna. 2017. Clasp2 ensures mitotic fidelity and prevents differentiation of epidermal keratinocytes. In Journal of cell science, 130, 683-688. doi:10.1242/jcs.194787. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28069833/
2. Ricci, Serena, Lazzari, Maurizio, Maurizii, Maria Gabriella, Milani, Liliana, Cacialli, Pietro. 2023. Analysis of clasp2 Transcription Pattern in Male Germ Cells during Spermatogenesis: A Comparative Study in Zebrafish (Danio rerio) and Guppy (Poecilia reticulata). In Animals : an open access journal from MDPI, 13, . doi:10.3390/ani13233617. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38066968/
3. Schmidt, Nadine, Basu, Sreya, Sladecek, Stefan, Galjart, Niels, Brenner, Hans Rudolf. 2012. Agrin regulates CLASP2-mediated capture of microtubules at the neuromuscular junction synaptic membrane. In The Journal of cell biology, 198, 421-37. doi:10.1083/jcb.201111130. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22851317/
4. Ruiz-Saenz, Ana, van Haren, Jeffrey, Sayas, C Laura, Galjart, Niels, Correas, Isabel. 2013. Protein 4.1R binds to CLASP2 and regulates dynamics, organization and attachment of microtubules to the cell cortex. In Journal of cell science, 126, 4589-601. doi:10.1242/jcs.120840. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23943871/
5. Shen, Wen-Yuan, Fu, Xuan-Hao, Cai, Jun, Yao, Xue, Feng, Shi-Qing. . Identification of key genes involved in recovery from spinal cord injury in adult zebrafish. In Neural regeneration research, 17, 1334-1342. doi:10.4103/1673-5374.327360. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34782579/
6. Ke, Hengning, Yuan, Rui, Liu, Huan, Yang, Yong, Yang, Rongrong. 2023. Serum protein biomarkers for HCC risk prediction in HIV/HBV co-infected people: a clinical proteomic study using mass spectrometry. In Frontiers in immunology, 14, 1282469. doi:10.3389/fimmu.2023.1282469. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38022651/
7. Li, Peijun, Li, Luyao, Yu, Binyuan, Lin, Zhenlang, Fu, Xiaoqin. 2021. Doublecortin facilitates the elongation of the somatic Golgi apparatus into proximal dendrites. In Molecular biology of the cell, 32, 422-434. doi:10.1091/mbc.E19-09-0530. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33405953/
8. Valter, A, Luhari, L, Pisarev, H, Smolander, O P, Oselin, K. 2023. Genomic alterations as independent prognostic factors to predict the type of lung cancer recurrence. In Gene, 885, 147690. doi:10.1016/j.gene.2023.147690. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37544338/