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Snrk-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
SNF related kinase
基因别称
2010012F07Rik，E030034B15，mKIAA0096
染色体号
Chr 9 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_133741 | Ensembl: ENSMUST00000118886
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 4~7
敲除长度
~13.3 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:108104Mice homozygous for a knock-out allele exhibit neonatal lethality with enlarged left ventricle and altered lipid levels.
SnRK，即SUCROSE NONFERMENTING 1 (SNF1)-related protein kinase，是一类在植物中发挥关键作用的蛋白激酶家族。SnRK家族成员在植物中调节多种生物和非生物胁迫反应中起着核心作用。SnRK家族成员包括SnRK1、SnRK2和SnRK3三个亚家族，它们通过磷酸化下游基因来调节植物的中心代谢，从而决定能量在生存或生长/发育过程中的分布。SnRK介导的调节机制与下游基因的磷酸化有关，这种磷酸化可以诱导或抑制目标蛋白的功能，这对于维持植物中的差异形态生理和生化过程至关重要，包括钾信号传导、活性氧（ROS）稳态、糖信号传导和能量稳态[1]。
SnRK基因家族成员的磷酸化位点与不同目标相关，研究表明，SnRK介导的磷酸化是靶蛋白丝氨酸和苏氨酸残基的位点特异性事件，其中靶标包含特定的氨基酸序列，包括RXXS/T、富含丝氨酸-苏氨酸的区域或AMPK/SNF1类型。这些发现表明，SnRK基因家族成员在植物中具有多方面的作用，并能够响应多种非生物胁迫[1]。
在桉树(Eucalyptus grandis)中，已经发现了34个SnRK基因序列，这些基因被分为三个亚组（SnRK1、SnRK2和SnRK3）。基因结构分析显示，SnRK3基因家族中的10个基因不包含内含子。此外，保守基序分析表明，SnRK基因序列属于同一亚组，并包含相同类型的基序。这些发现为理解SnRK基因家族在植物胁迫响应中的作用提供了重要信息[2]。
在植物中，脱落酸（ABA）信号通路已被确定为非生物胁迫响应中的关键调节因子。ABA诱导SnRK家族蛋白激酶的表达，从而介导其多种反应。此外，丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应也被证明与ABA信号传导有关。这些研究表明，SnRK和MAPK信号通路在植物非生物胁迫响应中发挥着重要作用[3]。
在菜豆（Phaseolus vulgaris）中，SnRK基因家族成员在根瘤菌和菌根共生中的作用也得到了研究。SnRK1亚家族成员在植物中已被证明在生物和非生物胁迫响应中发挥重要作用。通过比较序列同源性，从菜豆中鉴定了42个PvSnRK基因。系统发育分析将这些亚家族分为单独的分支，并将PvSnRK3进一步细分为两个组。基因结构分析表明，PvSnRK3亚家族中内含子数量存在很大差异，而每个SnRK亚家族的基序组成是特定且高度保守的。这些发现为理解SnRK基因家族在菜豆中的功能提供了基础信息[4]。
在绿藻（Chlamydomonas reinhardtii）中，SnRK基因家族成员在能量感知和胁迫适应性反应中发挥着重要作用。通过全基因组分析，在绿藻中定义了22个植物SnRK直系同源基因，并分为两个亚家族：CKIN1和CKIN2。CKIN1亚家族减少为一个保守成员和一个紧密相关的蛋白质（CKIN1L），而CKIN2亚家族则聚集了植物样和藻类特有的CKIN2。这些研究结果表明，SnRK/CKIN基因家族在细胞存活、胁迫响应和适应性方面发挥着重要作用，是微藻生物工程研究的理想靶标[5]。
在生理和病理条件下，SnRK（sucrose nonfermenting 1-related kinase）在血管生成过程中发挥着重要作用。在Snrk全局杂合子敲除小鼠中，视网膜血管生成和后肢缺血后的新血管形成受到抑制。内皮细胞（EC）特异性Snrk缺失的小鼠表现出视网膜血管生成受损，后肢缺血后的灌注恢复延迟和肌肉凋亡加剧。这些结果表明，SNRK/SP1-ITGB1信号轴在体内促进血管生成[6]。
在Hedychium coronarium中，SnRK基因家族成员在多种植物信号通路和胁迫适应性反应中发挥着重要作用。从H. coronarium基因组转录组数据中鉴定了60个HcSnRK基因。系统发育和基因结构分析显示，HcSnRK基因被分为三个组（HcSnRK1、HcSnRK2和HcSnRK3），其中HcSnRK3亚家族根据内含子数量进一步细分为两个分支。这些结果表明，HcSnRK基因在H. coronarium中发挥着重要作用，并可能参与调节花香排放[7]。
在耐盐植物Casuarina equisetifolia中，SnRK基因家族成员在植物信号通路和胁迫适应性反应中发挥着重要作用。通过全基因组鉴定，在C. equisetifolia中发现了26个CeqSnRK基因，这些基因被分为三个亚家族（SnRK1、SnRK2和SnRK3）。这些研究表明，CeqSnRK基因家族在耐盐植物中发挥着重要作用，并可能参与调节植物对盐胁迫的响应[8]。
在油菜（Brassica napus）中，SnRK基因家族成员在生物和非生物胁迫响应中发挥着重要作用。通过全基因组鉴定，在B. napus中发现了114个BnSnRK基因，这些基因分布在19条染色体上，并根据系统发育分析和结构域类型分为三个亚家族。这些结果表明，BnSnRK基因家族在油菜中发挥着重要作用，并可能参与调节植物对胁迫的响应[9]。
在心脏组织中，SnRK通过调节心房中转化生长因子-β（TGFβ）的水平来控制心脏纤维化。在心房心肌细胞中，SnRK表达与较低的促纤维化蛋白TGFβ1水平相关。这些结果表明，心房中高表达的SNRK通过防止TGFβ1的分泌来调节心脏稳态，从而阻止心脏纤维化[10]。
综上所述，SnRK基因家族成员在植物和动物中发挥着重要作用，并参与调节多种生物学过程，包括胁迫响应、能量代谢、血管生成和心脏纤维化。SnRK基因家族成员的磷酸化机制和信号通路的研究有助于深入理解植物和动物中的胁迫响应机制，并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Mondal, Subhankar, Paul, Alivia, Mitra, Debasis, Chattopadhyay, Krishnendu, Chakraborty, Koushik. . The multifaceted role of different SnRK gene family members in regulating multiple abiotic stresses in plants. In Physiologia plantarum, 176, e14543. doi:10.1111/ppl.14543. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39403065/
2. Wang, Yujiao, Yan, Huifang, Qiu, Zhenfei, Zhong, Chonglu, Fan, Chunjie. 2019. Comprehensive Analysis of SnRK Gene Family and their Responses to Salt Stress in Eucalyptus grandis. In International journal of molecular sciences, 20, . doi:10.3390/ijms20112786. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31174407/
3. Danquah, Agyemang, de Zelicourt, Axel, Colcombet, Jean, Hirt, Heribert. 2013. The role of ABA and MAPK signaling pathways in plant abiotic stress responses. In Biotechnology advances, 32, 40-52. doi:10.1016/j.biotechadv.2013.09.006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24091291/
4. Cervera-Torres, Carolina, Arthikala, Manoj-Kumar, Lara, Miguel, Blanco, Lourdes, Nanjareddy, Kalpana. 2022. Comprehensive Analysis of Phaseolus vulgaris SnRK Gene Family and Their Expression during Rhizobial and Mycorrhizal Symbiosis. In Genes, 13, . doi:10.3390/genes13112107. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36421782/
5. Colina, Francisco, Amaral, Joana, Carbó, María, Cañal, María Jesús, Valledor, Luis. 2019. Genome-wide identification and characterization of CKIN/SnRK gene family in Chlamydomonas reinhardtii. In Scientific reports, 9, 350. doi:10.1038/s41598-018-35625-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30674892/
6. Lu, Qiulun, Xie, Zhonglin, Yan, Chenghui, Ramchandran, Ramani, Zou, Ming-Hui. 2017. SNRK (Sucrose Nonfermenting 1-Related Kinase) Promotes Angiogenesis In Vivo. In Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology, 38, 373-385. doi:10.1161/ATVBAHA.117.309834. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29242271/
7. Wang, Chutian, Abbas, Farhat, Zhou, Yiwei, Yu, Rangcai, Fan, Yanping. 2021. Genome-wide identification and expression pattern of SnRK gene family under several hormone treatments and its role in floral scent emission in Hedychium coronarium. In PeerJ, 9, e10883. doi:10.7717/peerj.10883. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33854831/
8. Ai, Di, Wang, Yujiao, Wei, Yongcheng, Meng, Jingxiang, Zhang, Yong. 2022. Comprehensive identification and expression analyses of the SnRK gene family in Casuarina equisetifolia in response to salt stress. In BMC plant biology, 22, 572. doi:10.1186/s12870-022-03961-7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36482301/
9. Zhu, Weizhuo, Wu, Dezhi, Jiang, Lixi, Ye, Lingzhen. 2020. Genome-wide identification and characterization of SnRK family genes in Brassica napus. In BMC plant biology, 20, 287. doi:10.1186/s12870-020-02484-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32571241/
10. Thirugnanam, Karthikeyan, Rizvi, Farhan, Jahangir, Arshad, Sekine, Hidekazu, Ramchandran, Ramani. 2024. SNRK regulates TGFβ levels in atria to control cardiac fibrosis. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2024.09.24.612951. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39386731/
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