Bckdk-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Bckdk-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-15952

品系全称

C57BL/6JCya-Bckdkem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-12041-Bckdk-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Bckdk-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-15952) 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
branched chain ketoacid dehydrogenase kinase
基因别称
BDK
染色体号
Chr 7 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_009739 | Ensembl: ENSMUST00000071056
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 1~8
敲除长度
~3.0 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:1276121Nullizygous mutations lead to altered amino acid metabolism, gait anomalies and neurobehavioral phenotypes. Homozygotes for a gene trapped allele show impaired growth, reduced fertility and epileptic seizures. Homozygotes for another gene trapped allele show motor delay and autism-like behaviors.
BCKDK(Branched-chain α-keto acid dehydrogenase kinase)是一种重要的酶,负责调节支链氨基酸(BCAAs)的代谢。BCAAs包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸,是人体必需的氨基酸,参与蛋白质合成、能量代谢和信号传导等生物学过程。BCKDK通过磷酸化支链α-酮酸脱氢酶(BCKDH)复合物中的E1α亚基来抑制BCKDH的活性,从而调节BCAAs的代谢。BCKDK的表达和活性受到多种因素的调控,包括营养状况、激素水平和遗传变异等。

BCKDK的异常表达和活性与多种疾病的发生和发展密切相关。例如,BCKDK基因的突变可能导致支链氨基酸代谢障碍,如枫糖尿症(MSUD)。MSUD是一种罕见的遗传性疾病,由于BCKDH复合物的活性降低,导致BCAAs和支链α-酮酸(BCKA)在血液和组织中积累,引起严重的神经系统损害。BCKDK基因的突变还可以导致其他神经系统疾病,如自闭症谱系障碍(ASD)。研究表明,BCKDK基因的突变可能导致神经行为异常,如发育迟缓、小头症和自闭症样行为[8]。

此外,BCKDK还与肥胖和胰岛素抵抗等代谢性疾病密切相关。研究发现,肥胖和胰岛素抵抗患者的血液中BCAAs和BCKA的水平升高,而BCKDK的表达和活性降低。这表明BCKDK可能参与了BCAAs和BCKA在肥胖和胰岛素抵抗中的作用机制。例如,BCKDK的抑制剂可以降低BCAAs和BCKA的水平,并改善胰岛素敏感性,从而为治疗肥胖和胰岛素抵抗提供新的思路[1]。

BCKDK还与肿瘤的发生和发展密切相关。研究发现,BCKDK在多种肿瘤组织中表达上调,如三阴性乳腺癌(TNBC)。BCKDK通过调节葡萄糖代谢和氧化还原平衡来促进肿瘤细胞的生长和增殖。例如,BCKDK可以与葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)相互作用,促进戊糖磷酸途径的通量,从而为肿瘤细胞的生长和增殖提供能量和还原力。此外,BCKDK还可以通过调节线粒体功能来影响肿瘤的发生和发展。例如,BCKDK的缺失可能导致线粒体功能障碍和α-突触核蛋白(αSyn)聚集,从而促进帕金森病(PD)的发生和发展[10]。

综上所述,BCKDK是一种重要的酶,参与调节BCAAs的代谢,与多种疾病的发生和发展密切相关,包括神经系统疾病、代谢性疾病和肿瘤。BCKDK的研究有助于深入理解BCAAs的代谢机制和疾病的发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]。

参考文献:
1. Zhou, Meiyi, Shao, Jing, Wu, Cheng-Yang, Wang, Yibin, Sun, Haipeng. 2019. Targeting BCAA Catabolism to Treat Obesity-Associated Insulin Resistance. In Diabetes, 68, 1730-1746. doi:10.2337/db18-0927. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31167878/
2. Maguolo, Alice, Rodella, Giulia, Giorgetti, Alejandro, Camilot, Marta, Bordugo, Andrea. 2022. A Gain-of-Function Mutation on BCKDK Gene and Its Possible Pathogenic Role in Branched-Chain Amino Acid Metabolism. In Genes, 13, . doi:10.3390/genes13020233. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35205278/
3. Zhou, Feiye, Sheng, Chunxiang, Ma, Xiaoqin, Wang, Xiao, Zhou, Libin. 2024. BCKDH kinase promotes hepatic gluconeogenesis independent of BCKDHA. In Cell death & disease, 15, 736. doi:10.1038/s41419-024-07071-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39389936/
4. Bargal, Salma A, Kight, Jennifer N, Augusto de Oliveira, Felipe, Cooper-DeHoff, Rhonda M, Cavallari, Larisa H. 2020. Implications of Polymorphisms in the BCKDK and GATA-4 Gene Regions on Stable Warfarin Dose in African Americans. In Clinical and translational science, 14, 492-496. doi:10.1111/cts.12939. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33278335/
5. Li, Yan, Lin, Yuxiang, Tang, Yali, Fu, Fangmeng, Wang, Chuan. 2024. MAZ-mediated up-regulation of BCKDK reprograms glucose metabolism and promotes growth by regulating glucose-6-phosphate dehydrogenase stability in triple-negative breast cancer. In Cell death & disease, 15, 516. doi:10.1038/s41419-024-06835-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39025830/
6. Bravo-Alonso, I, Oyarzabal, A, Sánchez-Aragó, M, Ugarte, M, Rodríguez-Pombo, P. 2016. Dataset reporting BCKDK interference in a BCAA-catabolism restricted environment. In Data in brief, 7, 755-9. doi:10.1016/j.dib.2016.03.038. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27054191/
7. Fernicola, Joshua, Vyavahare, Sagar, Gupta, Sonu Kumar, Shinde, Rahul, Fulzele, Sadanand. 2024. The Role of Branched Chain Ketoacid Dehydrogenase Kinase (BCKDK) in Skeletal Muscle Biology and Pathogenesis. In International journal of molecular sciences, 25, . doi:10.3390/ijms25147601. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39062842/
8. García-Cazorla, Angels, Oyarzabal, Alfonso, Fort, Joana, Pristoupilova, Anna, Agulló, Sergi Beltran. 2014. Two novel mutations in the BCKDK (branched-chain keto-acid dehydrogenase kinase) gene are responsible for a neurobehavioral deficit in two pediatric unrelated patients. In Human mutation, 35, 470-7. doi:10.1002/humu.22513. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24449431/
9. Oyarzabal, A, Bravo-Alonso, I, Sánchez-Aragó, M, Ugarte, M, Rodríguez-Pombo, P. 2016. Mitochondrial response to the BCKDK-deficiency: Some clues to understand the positive dietary response in this form of autism. In Biochimica et biophysica acta, 1862, 592-600. doi:10.1016/j.bbadis.2016.01.016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26809120/
10. Jishi, Aya, Hu, Di, Shang, Yutong, Gunzler, Steven A, Qi, Xin. 2024. BCKDK loss impairs mitochondrial Complex I activity and drives alpha-synuclein aggregation in models of Parkinson's disease. In Acta neuropathologica communications, 12, 198. doi:10.1186/s40478-024-01915-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39709505/