Map1s-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Map1s-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-16898

品系全称

C57BL/6JCya-Map1sem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-270058-Map1s-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Map1s-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-16898) 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
microtubule-associated protein 1S
基因别称
6430517J16Rik,Bpy2ip1,Map8,Mtap1s,VCY2IP1
染色体号
Chr 8 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_173013 | Ensembl: ENSMUST00000019405
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~3
敲除长度
~2.6 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:2443304Mice homozygous for a knock-out allele exhibit defective biogenesis and degradation of autophagosomes.
基因MAP1S,也称为微管相关蛋白1S,是一种在哺乳动物细胞中广泛表达的微管相关蛋白家族成员。该家族还包括MAP1A和MAP1B,它们主要在神经元中表达,参与神经元的形成和发育。MAP1S在细胞内扮演着多个重要的角色,包括微管稳定性调节、自噬过程控制、细胞周期调控等。

MAP1S在细胞周期中起着关键作用,维持微管的稳定性。研究发现,MAP1S敲低会导致微管动力学发生改变,包括微管生长速度加快但寿命缩短,以及微管乙酰化水平整体下降。这些异常与细胞分裂的最终阶段出现严重缺陷相关。在单极细胞分裂实验中,MAP1S被证明在细胞分裂过程中指导微管依赖的细胞分裂启动。因此,MAP1S被认为是微管稳定性的全局调节因子,并在细胞分裂的起始阶段调节微管动力学[2]。

MAP1S还与自噬过程密切相关。研究发现,MAP1S的表达在急性早幼粒细胞白血病(APL)的分化过程中被PU.1转录因子诱导。PU.1是骨髓发育中的关键转录因子,而MAP1S的表达在APL细胞中受到显著抑制。MAP1S的表达在APL细胞的分化过程中被PU.1转录因子结合并诱导,抑制MAP1S会导致异常的粒细胞分化和自噬。因此,MAP1S在粒细胞分化和自噬控制中发挥着重要作用[1]。

MAP1S在自噬过程中还与微管和线粒体相互作用。研究发现,MAP1S的缺失会导致自噬体生物合成和降解的缺陷,表现为B细胞淋巴瘤/白血病2或xL(Bcl-2/xL)和细胞周期依赖性激酶抑制剂1B(P27)蛋白水平降低、缺陷线粒体积累以及对营养应激的严重缺陷反应。此外,MAP1S的亚型与自噬体相关轻链3(LC3)相互作用,并将LC3招募到稳定的微管上。MAP1S还与线粒体相关富含亮氨酸的PPR基序蛋白(LRPPRC)相互作用,LRPPRC与线粒体自噬启动子和帕金森病相关蛋白Parkin相互作用。这些三向相互作用表明,MAP1S亚型可能在整合自噬成分与微管和线粒体在自噬体生物合成和降解中发挥积极作用[5]。

MAP1S还与某些疾病的发生发展相关。研究发现,MAP1S的缺失会导致肾细胞中纤维连接蛋白的自噬清除受损,并激活细胞焦亡。MAP1S缺失小鼠会出现纤维化相关蛋白积累和肾纤维化。在肾萎缩和肾衰竭患者的肾纤维化组织中,MAP1S水平显著降低,而纤维连接蛋白水平显著升高。因此,MAP1S缺陷可能导致纤维连接蛋白积累和肾纤维化的发生[3]。

MAP1S还与肝细胞癌的发生发展相关。研究发现,MAP1S在转移性肝细胞癌中的表达显著上调。HBV编码的X蛋白(HBx)通过促进组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)的降解,增强微管乙酰化,并促进Smad复合物的核转位,从而增强下游TGF-β信号传导。Smad复合物反过来增加MAP1S的表达,形成MAP1S/Smad/TGF-β1反馈环。MAP1S的敲低抑制了HCCLM3细胞在体外和体内的生长。因此,MAP1S的上调可能通过MAP1S/Smad/TGF-β1反馈环驱动HBV相关肝细胞癌的增殖和迁移[4]。

此外,研究发现,MAP1S在克罗恩病(CD)患者的炎症上皮中表达上调。MAP1S与活性caspase 3共定位,而caspase 3是凋亡的执行者。MAP1S沉默抑制了HCT-116细胞中饥饿诱导的活性caspase 3的过表达,部分通过Wnt/β-连环蛋白信号通路的激活。因此,MAP1S相关的自噬可能通过Wnt/β-连环蛋白信号通路抑制肠道上皮细胞(IECs)的凋亡,在保护肠道黏膜屏障和抑制CD的进展中发挥重要作用[8]。

全基因组测序分析发现,MAP1S基因的突变与进行性核上性麻痹(PSP)的发生发展相关。PSP是一种罕见的神经退行性疾病,其特征在于星形细胞、神经元和少突胶质细胞中聚集的tau蛋白积累。全基因组测序分析揭示了与PSP相关的新的易感位点和结构变异。在PSP患者中,MAPT、MOBP、STX6、SLCO1A2、DUSP10和SP1等已知遗传位点的常见SNV和indel得到证实。此外,在APOE、FCHO1/MAP1S、KIF13A、TRIM24、TNXB和ELOVL1等基因中发现了新的信号。在H1/H2单倍型区域(17q21.31)和其他位点,发现了与PSP相关的常见SV。因此,MAP1S基因的突变可能参与PSP的发生发展[6,7]。

综上所述,基因MAP1S在细胞周期调控、自噬过程控制、疾病发生发展中发挥着重要作用。MAP1S的突变和表达改变与多种疾病相关,包括肝细胞癌、肾纤维化、克罗恩病和进行性核上性麻痹。进一步研究MAP1S的生物学功能和分子机制,有助于深入理解疾病的发生发展机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Haimovici, Aladin, Brigger, Daniel, Torbett, Bruce E, Fey, Martin F, Tschan, Mario P. 2014. Induction of the autophagy-associated gene MAP1S via PU.1 supports APL differentiation. In Leukemia research, 38, 1041-7. doi:10.1016/j.leukres.2014.06.010. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25043887/
2. Tegha-Dunghu, Justus, Bausch, Elena, Neumann, Beate, Ellenberg, Jan, Gruss, Oliver J. 2014. MAP1S controls microtubule stability throughout the cell cycle in human cells. In Journal of cell science, 127, 5007-13. doi:10.1242/jcs.136457. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25300793/
3. Xu, Guibin, Yue, Fei, Huang, Hai, Chen, Qi, Liu, Leyuan. . Defects in MAP1S-mediated autophagy turnover of fibronectin cause renal fibrosis. In Aging, 8, 977-85. doi:10.18632/aging.100957. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27236336/
4. Guan, Yuanyue, Li, Jiaxi, Sun, Bin, Chen, Dexi, Wang, Yanjun. 2024. HBx-induced upregulation of MAP1S drives hepatocellular carcinoma proliferation and migration via MAP1S/Smad/TGF-β1 loop. In International journal of biological macromolecules, 281, 136327. doi:10.1016/j.ijbiomac.2024.136327. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39374711/
5. Xie, Rui, Nguyen, Susan, McKeehan, Kerstin, McKeehan, Wallace L, Liu, Leyuan. 2011. Microtubule-associated protein 1S (MAP1S) bridges autophagic components with microtubules and mitochondria to affect autophagosomal biogenesis and degradation. In The Journal of biological chemistry, 286, 10367-77. doi:10.1074/jbc.M110.206532. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21262964/
6. Halpain, Shelley, Dehmelt, Leif. . The MAP1 family of microtubule-associated proteins. In Genome biology, 7, 224. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16938900/
7. Wang, Hui, Chang, Timothy S, Dombroski, Beth A, Geschwind, Daniel H, Lee, Wan-Ping. 2024. Whole-genome sequencing analysis reveals new susceptibility loci and structural variants associated with progressive supranuclear palsy. In Molecular neurodegeneration, 19, 61. doi:10.1186/s13024-024-00747-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39152475/
8. Bai, Wenxia, Bai, Jian'an, Li, Yanhai, Tian, Delong, Shi, Ruihua. 2017. Microtubule-associated protein 1S-related autophagy inhibits apoptosis of intestinal epithelial cells via Wnt/β-catenin signaling in Crohn's disease. In Biochemical and biophysical research communications, 485, 635-642. doi:10.1016/j.bbrc.2017.02.034. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28188784/