Rpia-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Rpia-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-16606

品系全称

C57BL/6JCya-Rpiaem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-19895-Rpia-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Rpia-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-16606) 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
ribose 5-phosphate isomerase A
基因别称
RPI
染色体号
Chr 6 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_009075 | Ensembl: ENSMUST00000066134
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~1.0 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
基因Rpia编码核糖磷酸异构酶A,这是一种在戊糖磷酸途径(PPP)中发挥关键作用的酶。PPP是糖代谢的一个重要分支,负责生成五碳糖磷酸盐和NADPH,这些分子是核酸合成、抗氧化剂产生和维持红细胞内还原环境所必需的。核糖磷酸异构酶A催化核糖-5-磷酸和核糖-5-磷酸之间的相互转化,这一步骤是PPP中不可或缺的。

在细菌中,Rpia基因的研究已经揭示了其在细菌生长和代谢中的重要性。例如,Escherichia coli中的rpiA基因已被克隆并测序,研究显示该基因编码一个由219个密码子组成的开放阅读框,能够编码一个分子量为22,845的蛋白质。通过分析细胞内的酶活性,研究人员确定了该酶由两个相同的亚基组成[1]。

在哺乳动物中,Rpia基因的活性受到多种因素的调控。例如,在心肌梗死后,心脏巨噬细胞的葡萄糖代谢会发生改变,反映了巨噬细胞的极化状态。研究发现,心肌梗死后早期,巨噬细胞会表现出M1表型,而后期则会转变为M2表型。与此相对应的是,巨噬细胞的糖酵解和葡萄糖氧化水平也会发生变化。在心肌梗死后7天,葡萄糖代谢基因和戊糖磷酸途径基因的表达水平会增加,这表明PPP活性有所提高[2]。

此外,研究还发现,在缺氧条件下,Rpia基因的表达也会受到调节。例如,在U87胶质瘤细胞中,缺氧会导致G6PD和PGLS基因的表达上调,而TALDO1和RPIA基因的表达下调。这些结果表明,Rpia基因的表达受到缺氧的负调控,而IRE1(肌醇需求酶1)的抑制可以改变缺氧对Rpia基因表达的调控作用[3]。

Rpia基因的突变会导致一种罕见的遗传性白质脑病,这种疾病的特点是尿液中阿拉伯糖醇和核糖醇水平升高。目前已报道的病例中,患者体内存在Rpia基因的致病性序列变异,这导致核糖磷酸异构酶A活性降低,进而影响戊糖磷酸途径的代谢。这些患者表现出进行性白质脑病,这表明Rpia基因在维持正常脑功能方面发挥着重要作用[4]。

在人类子宫内膜癌细胞中,类固醇受体共激活因子-2(SRC-2)通过调控Rpia基因的表达来控制戊糖磷酸途径。SRC-2的敲低会降低子宫内膜癌细胞的增殖能力和锚定独立性,同时也会降低细胞的糖酵解能力和氧化磷酸化水平。此外,SRC-2的敲低还会导致戊糖磷酸途径的代谢率下降,这表明SRC-2和Rpia基因之间存在一种新的调控关系,这种关系对子宫内膜癌细胞的增殖和代谢至关重要[5]。

在人类结直肠癌细胞中,microRNA-124(miR124)通过靶向Rpia mRNA的表达来抑制戊糖磷酸途径和细胞增殖。miR124的过表达会导致Rpia基因的表达下调,从而降低细胞的糖酵解能力和氧化磷酸化水平。这些结果表明,miR124和Rpia基因在结直肠癌细胞的代谢和增殖中发挥着重要作用[6]。

在植物病原菌Enterobacter cloacae中,Rpia基因的突变会导致其种子和根部的定殖能力下降,从而降低其对由Pythium ultimum引起的猝倒病的生物控制能力。研究发现,Rpia基因的突变会导致核糖磷酸异构酶活性降低,从而使菌株成为核糖营养缺陷型。此外,Rpia基因的突变还会降低菌株在植物根际的定殖能力[7]。

在鼠疫杆菌Yersinia pestis中,Rpia基因对于其在跳蚤宿主中的传播至关重要。研究发现,Rpia基因的突变会导致跳蚤的消化道阻塞能力下降,从而降低其对哺乳动物的传播能力。Rpia基因的突变会影响细菌在跳蚤前胃中形成生物膜的能力,而生物膜的形成是细菌在跳蚤宿主中传播的关键步骤[8]。

在静脉血栓栓塞症(VT)中,Rpia基因的表达水平升高,并且与疾病的复发相关。研究通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)发现,Rpia基因与核糖体和代谢途径高度相关,这表明Rpia基因在VT的发病机制中发挥着重要作用[9]。

综上所述,基因Rpia编码核糖磷酸异构酶A,在戊糖磷酸途径中发挥着关键作用。Rpia基因的表达受到多种因素的调控,包括缺氧、转录因子和microRNA等。Rpia基因的突变会导致多种疾病,包括遗传性白质脑病和猝倒病。此外,Rpia基因在多种癌症和细菌感染中也发挥着重要作用,这表明Rpia基因在维持正常生理功能和疾病发生机制中具有重要作用。

参考文献:
1. Hove-Jensen, B, Maigaard, M. . Escherichia coli rpiA gene encoding ribose phosphate isomerase A. In Journal of bacteriology, 175, 5628-35. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8366047/
2. Mouton, Alan J, Aitken, Nikaela M, Moak, Sydney P, McLean, John A, Hall, John E. 2023. Temporal changes in glucose metabolism reflect polarization in resident and monocyte-derived macrophages after myocardial infarction. In Frontiers in cardiovascular medicine, 10, 1136252. doi:10.3389/fcvm.2023.1136252. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37215542/
3. Minchenko, O H, Garmash, I A, Minchenko, D O, Kuznetsova, A Y, Ratushna, O O. . Inhibition of IRE1 modifies hypoxic regulation of G6PD, GPI, TKT, TALDO1, PGLS and RPIA genes expression in U87 glioma cells. In Ukrainian biochemical journal, 89, 38-49. doi:10.15407/ubj89.01.038. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29236388/
4. Kaur, Parneet, Wamelink, Mirjam M C, van der Knaap, Marjo S, Girisha, Katta Mohan, Shukla, Anju. 2019. Confirmation of a Rare Genetic Leukoencephalopathy due to a Novel Bi-allelic Variant in RPIA. In European journal of medical genetics, 62, 103708. doi:10.1016/j.ejmg.2019.103708. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31247379/
5. Szwarc, Maria M, Kommagani, Ramakrishna, Putluri, Vasanta, Lydon, John P, O'Malley, Bert W. 2018. Steroid Receptor Coactivator-2 Controls the Pentose Phosphate Pathway through RPIA in Human Endometrial Cancer Cells. In Scientific reports, 8, 13134. doi:10.1038/s41598-018-31372-y. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30177747/
6. Sun, Ai-Hua, Fan, Xing-Li, Yan, Jie. . [Establishment and application of enzyme linked immunosorbent assay based on the outer membrane pIA-pIB fusion gene of Neisseria gonorrhoeae]. In Zhonghua liu xing bing xue za zhi = Zhonghua liuxingbingxue zazhi, 29, 272-6. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18788528/
7. Qiu, Zhaoping, Guo, Weijie, Wang, Qifeng, Zhao, Yingjun, He, Xianghuo. 2015. MicroRNA-124 reduces the pentose phosphate pathway and proliferation by targeting PRPS1 and RPIA mRNAs in human colorectal cancer cells. In Gastroenterology, 149, 1587-1598.e11. doi:10.1053/j.gastro.2015.07.050. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26248089/
8. Lohrke, Scott M, Dery, Pierre D, Li, Wei, Kobayashi, Donald Y, Roberts, Daniel R. . Mutation of rpiA in Enterobacter cloacae decreases seed and root colonization and biocontrol of damping-off caused by Pythium ultimum on cucumber. In Molecular plant-microbe interactions : MPMI, 15, 817-25. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12182339/
9. Dewitte, Amélie, Bouvenot, Typhanie, Pierre, François, Bontemps-Gallo, Sébastien, Sebbane, Florent. 2020. A refined model of how Yersinia pestis produces a transmissible infection in its flea vector. In PLoS pathogens, 16, e1008440. doi:10.1371/journal.ppat.1008440. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32294143/