Echs1-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Echs1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-15482

品系全称

C57BL/6JCya-Echs1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-93747-Echs1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Echs1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-15482) were purchased from Cyagen.
交付类型
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性别
基因型
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基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
enoyl Coenzyme A hydratase, short chain, 1, mitochondrial
基因别称
SCEH,mECH,mECH1
染色体号
Chr 7 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_053119 | Ensembl: ENSMUST00000026538
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~7
敲除长度
~5.6 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:2136460Mice homozygous for a null allele exhibit complete embryonic lethality. Mice heterozygous for a null allele exhibit increased kidney lipid and free fatty acid content.
ECHS1,也称为短链烯酰辅酶A水合酶1,是一种位于线粒体中的关键酶,参与脂肪酸β-氧化的第二步骤,即将烯酰辅酶A转化为3-羟基酰辅酶A。该基因位于人类染色体10q26.2-q26.3上,由八个外显子组成,编码一个由385个氨基酸组成的蛋白质。ECHS1的功能对于线粒体能量代谢至关重要,其功能障碍会导致多种疾病,如Leigh综合征、心肌病和脂肪酸氧化紊乱等[4]。

研究表明,ECHS1在癌症中也发挥着重要作用。癌症是一种严重威胁人类健康的疾病,尽管现有的抗癌治疗方法已经有效地改善了部分患者的预后,但仍有许多患者无法从中受益。近年来,癌症中的脂质代谢重编程逐渐成为研究热点。ECHS1作为参与脂肪酸氧化的重要酶,在多种癌症中均表现出异常表达。研究表明,ECHS1通过重塑脂质代谢和调节细胞内致癌信号通路,调节癌细胞的恶性生物学行为,如细胞增殖、转移、凋亡、自噬和耐药性等。此外,ECHS1在肾透明细胞癌中具有早期诊断和预后价值,针对ECHS1的小分子抑制剂在临床前研究中也显示出治疗意义[1]。

ECHS1基因突变会导致线粒体短链烯酰辅酶A水合酶1缺陷症,这是一种罕见的神经退行性疾病,主要表现为心理运动发育迟缓、乳酸酸中毒和类似Leigh综合征的基底神经节病变。ECHS1缺陷症的症状通常在婴儿期出现,包括严重的发育迟缓、退行性变、肌张力障碍/肌张力减退和运动障碍等。此外,ECHS1缺陷症还与心脏受累、眼睛异常、听力丧失和癫痫发作等症状相关。目前,ECHS1缺陷症的治疗方法有限,主要依赖于饮食治疗和症状管理[2,7,8]。

为了更好地了解ECHS1缺陷症,研究人员构建了一种验证基因中意义不明确的变异(VUS)功能的实验系统。通过表达包含VUS的cDNA,研究人员发现了一些导致ECHS1功能丧失的新变异。此外,研究人员还发现了一个同义替换p.P163=,该变异导致剪接异常。多组学分析为一些无法通过VUS验证系统诊断的病例提供了补充诊断信息[3]。

SOX2是一种干细胞转录因子,在前列腺癌的发生和发展中发挥着重要作用。研究表明,SOX2在前列腺癌细胞中促进多种代谢途径的改变,包括糖酵解、三羧酸循环、嘌呤、嘧啶、氨基酸和糖的代谢以及戊糖磷酸途径。SOX2的表达与多种代谢相关基因(如ECHS1、CERK、HS6SDT1、LPCAT4、PFKP、SLC16A3、SLC46A1和TST)的表达呈显著相关,这表明SOX2在前列腺癌细胞的代谢重编程中发挥着关键作用。因此,SOX2有望成为一种新的生物标志物和治疗靶点[6]。

缺氧是肿瘤微环境中的一个重要特征,肿瘤细胞通过多种代谢途径适应缺氧环境。研究表明,缺氧诱导的PGK1克罗顿化下调通过协调糖酵解和三羧酸循环促进肿瘤发生。ECHS1在缺氧条件下上调并与PGK1相互作用,导致PGK1克罗顿化下调。PGK1克罗顿化的降低促进糖酵解并抑制线粒体丙酮酸代谢,进而激活丙酮酸脱氢酶激酶1(PDHK1)。低PGK1克罗顿化水平与乳腺癌的恶性和不良预后相关[5]。

总之,ECHS1在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括线粒体能量代谢、癌症发生发展和缺氧适应等。ECHS1的异常表达和功能丧失与多种疾病的发生和发展密切相关。深入研究ECHS1的生物学功能和调控机制,有助于揭示疾病的发生机制,并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Hu, Teng, Chen, Xiaojing, Lu, Simin, Guo, Lu, Han, Yunwei. . Biological Role and Mechanism of Lipid Metabolism Reprogramming Related Gene ECHS1 in Cancer. In Technology in cancer research & treatment, 21, 15330338221140655. doi:10.1177/15330338221140655. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36567598/
2. Ozlu, Can, Chelliah, Priya, Dahshi, Hamza, Messahel, Souad, Kayani, Saima. 2022. ECHS1 deficiency and its biochemical and clinical phenotype. In American journal of medical genetics. Part A, 188, 2908-2919. doi:10.1002/ajmg.a.62895. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35856138/
3. Kishita, Yoshihito, Sugiura, Ayumu, Onuki, Takanori, Murayama, Kei, Okazaki, Yasushi. 2023. Strategic validation of variants of uncertain significance in ECHS1 genetic testing. In Journal of medical genetics, 60, 1006-1015. doi:10.1136/jmg-2022-109027. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37055166/
4. Janssen, U, Davis, E M, Le Beau, M M, Stoffel, W. . Human mitochondrial enoyl-CoA hydratase gene (ECHS1): structural organization and assignment to chromosome 10q26.2-q26.3. In Genomics, 40, 470-5. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9073515/
5. Guo, Zihao, Zhang, Yang, Wang, Haoyue, Li, Binghui, Yang, Chuanzhen. 2024. Hypoxia-induced downregulation of PGK1 crotonylation promotes tumorigenesis by coordinating glycolysis and the TCA cycle. In Nature communications, 15, 6915. doi:10.1038/s41467-024-51232-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39134530/
6. de Wet, Larischa, Williams, Anthony, Gillard, Marc, Szmulewitz, Russell Z, Vander Griend, Donald J. 2022. SOX2 mediates metabolic reprogramming of prostate cancer cells. In Oncogene, 41, 1190-1202. doi:10.1038/s41388-021-02157-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35067686/
7. Marti-Sanchez, Laura, Baide-Mairena, Heidy, Marcé-Grau, Anna, Macaya, Alfons, Pérez-Dueñas, Belén. 2020. Delineating the neurological phenotype in children with defects in the ECHS1 or HIBCH gene. In Journal of inherited metabolic disease, 44, 401-414. doi:10.1002/jimd.12288. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32677093/
8. Muntean, Carmen, Tripon, Florin, Bogliș, Alina, Bănescu, Claudia. 2022. Pathogenic Biallelic Mutations in ECHS1 in a Case with Short-Chain Enoyl-CoA Hydratase (SCEH) Deficiency-Case Report and Literature Review. In International journal of environmental research and public health, 19, . doi:10.3390/ijerph19042088. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35206276/