Park7-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Park7-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-16003

品系全称

C57BL/6JCya-Park7em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-57320-Park7-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Park7-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-16003) 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
Parkinson disease (autosomal recessive, early onset) 7
基因别称
DJ-1,Dj1
染色体号
Chr 4 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_020569.3 | Ensembl: ENSMUST00000030805
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3~5
敲除长度
~4.2 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:2135637Homozygous null mice exhibit reduced evoked dopamine overflow in the striatum, resulting primarily from increased dopamine uptake. Mice show hyopactivity, absent long-term depression in medium spiny neurons and decreased sensitivity of nigral neurons to dopamine.
基因Park7,也称为DJ-1,编码一种名为DJ-1的蛋白质,在人体内发挥着多种重要的生物学功能。DJ-1最初被认为是一种癌基因,随后在2003年被发现与早发性帕金森病(PD)相关联。DJ-1蛋白在健康人体内主要作为一种抗氧化剂和氧化应激传感器,参与多种神经保护机制。它还与线粒体稳态、细胞凋亡调节、伴侣介导的自噬(CMA)以及多巴胺稳态有关。DJ-1通过调节各种信号通路、转录因子和分子伴侣功能,保护神经元免受有害的活性氧(ROS)、神经毒素和突变α-突触核蛋白的损害。然而,DJ-1蛋白的突变可能导致神经保护功能失效,从而加速PD的发展[2]。

DJ-1/PARK7基因的突变与线粒体功能障碍有关,而线粒体功能障碍已被认为是炎症性肠病(IBD)发展的一个重要因素。一项研究表明,通过整合多组学数据,研究人员发现PARK7基因与IBD风险相关,而FIS1、PDK1和ACADM基因与溃疡性结肠炎(UC)风险相关[1]。此外,PARK7基因的甲基化与基因表达呈负相关,表明PARK7的表达可能受到表观遗传调控,并且可能与UC的保护作用有关[1]。

在PD的背景下,DJ-1/PARK7基因的缺失被发现会影响小胶质细胞的活化,小胶质细胞是大脑中的免疫细胞,在神经炎症过程中发挥重要作用。研究发现,PARK7/DJ-1敲除小鼠在脂多糖(LPS)诱导的炎症反应中表现出与野生型小鼠不同的表型,这表明DJ-1/PARK7可能通过影响小胶质细胞的功能而参与PD的发病机制[4]。

DJ-1/PARK7基因还被发现与外周神经兴奋性和疼痛性神经病变有关。研究发现,DJ-1缺失小鼠在运动障碍出现之前就表现出冷痛觉过敏、氧化应激和皮肤纤维神经病变。DJ-1在初级感觉神经元中通过TRPA1信号通路调节这种过敏和神经病变。DJ-1的药理激活可以显著减少DJ-1缺失小鼠的疼痛和神经病变,这表明DJ-1可能成为治疗PD相关和其他疼痛性神经病变的新靶点[3]。

DJ-1/PARK7基因在调节三羧酸循环(TCA)中发挥重要作用,它是CD4+调节性T细胞(Treg细胞)中丙酮酸脱氢酶(PDH)活性的关键调节因子。DJ-1通过与PDHE1-β结合,抑制PDHE1-α的磷酸化,从而促进PDH活性和氧化磷酸化(OXPHOS)。DJ-1的缺失会影响Treg细胞的存活、增殖和细胞数量,并导致实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)的缓解期病情加重[5]。

DJ-1/PARK7基因还在PINK1/parkin介导的线粒体自噬(mitophagy)中发挥重要作用。研究发现,DJ-1是PINK1/parkin介导的mitophagy的必需下游介质。DJ-1的缺失不会干扰PINK1或parkin在线粒体去极化后的激活,但会通过抑制选择性自噬受体optineurin募集到去极化线粒体来阻断mitophagy。这表明,PINK1/parkin/DJ-1介导的mitophagy的破坏可能是常染色体隐性PD的共同致病机制[6]。

综上所述,基因Park7/DJ-1在多种生物学过程中发挥着重要作用,包括氧化应激反应、线粒体稳态、神经保护、免疫调节和线粒体自噬。DJ-1/PARK7基因的突变与PD的发生和发展密切相关,并且可能与IBD、UC和疼痛性神经病变等疾病相关。DJ-1/PARK7基因的研究有助于深入理解PD和其他疾病的发病机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Chen, Jie, Ruan, Xixian, Sun, Yuhao, Yuan, Shuai, Li, Xue. 2023. Multi-omic insight into the molecular networks of mitochondrial dysfunction in the pathogenesis of inflammatory bowel disease. In EBioMedicine, 99, 104934. doi:10.1016/j.ebiom.2023.104934. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38103512/
2. Skou, Line Duborg, Johansen, Steffi Krudt, Okarmus, Justyna, Meyer, Morten. 2024. Pathogenesis of DJ-1/PARK7-Mediated Parkinson's Disease. In Cells, 13, . doi:10.3390/cells13040296. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38391909/
3. Lee, Sang Hoon, Tonello, Raquel, Lee, Kihwan, Park, Chul-Kyu, Berta, Temugin. 2024. The Parkinson's disease DJ-1/PARK7 gene controls peripheral neuronal excitability and painful neuropathy. In Brain : a journal of neurology, , . doi:10.1093/brain/awae341. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39486088/
4. Lind-Holm Mogensen, Frida, Sousa, Carole, Ameli, Corrado, Grünewald, Anne, Michelucci, Alessandro. 2024. PARK7/DJ-1 deficiency impairs microglial activation in response to LPS-induced inflammation. In Journal of neuroinflammation, 21, 174. doi:10.1186/s12974-024-03164-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39014482/
5. Danileviciute, Egle, Zeng, Ni, Capelle, Christophe M, Ollert, Markus, Hefeng, Feng Q. 2022. PARK7/DJ-1 promotes pyruvate dehydrogenase activity and maintains Treg homeostasis during ageing. In Nature metabolism, 4, 589-607. doi:10.1038/s42255-022-00576-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35618940/
6. Imberechts, Dorien, Kinnart, Inge, Wauters, Fieke, Verfaillie, Catherine, Vandenberghe, Wim. . DJ-1 is an essential downstream mediator in PINK1/parkin-dependent mitophagy. In Brain : a journal of neurology, 145, 4368-4384. doi:10.1093/brain/awac313. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36039535/