Glb1-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Glb1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-16926

品系全称

C57BL/6JCya-Glb1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-12091-Glb1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Glb1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-16926) 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
galactosidase, beta 1
基因别称
Bge,Bgl,Bgl-e,Bgl-s,Bgl-t,Bgs,Bgt,C130097A14Rik
染色体号
Chr 9 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_009752 | Ensembl: ENSMUST00000063042
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3
敲除长度
~0.9 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:88151Homozygotes for a targeted null mutation exhibit progressive spastic diplegia, emaciation, and accumulation of ganglioside GM1 and asialo GM1 in brain tissue. Mutants die at 7-10 months of age.
GLB1基因,编码一种名为β-半乳糖苷酶的溶酶体酶,负责水解β连接的半乳糖。该酶对于细胞内多种糖基化复合物的代谢至关重要,包括神经节苷脂(GSLs)等。GLB1基因的突变会导致GM1神经节苷脂沉积症,这是一种神经退行性疾病,患者体内GM1神经节苷脂在神经元组织中积累,导致严重的神经认知衰退和早逝[2]。

GLB1基因突变与多种临床表型相关,包括三种主要类型:婴儿型、晚期婴儿型和少年型、成人型。这些类型的区分基于症状出现的年龄,但疾病与剩余酶活性水平之间的相关性并不完全[2]。迄今为止,已描述了261种致病性变异,错义/无义突变最为常见[2]。

β-半乳糖苷酶不仅是GM1神经节苷脂沉积症的关键酶,其活性还与细胞衰老有关。衰老细胞中β-半乳糖苷酶活性升高,被用作衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-半乳糖苷酶)的标记,这表明其在衰老过程中可能具有特定的生物学功能[3]。SA-β-半乳糖苷酶的活性在pH 6.0时在衰老细胞中可检测到,而溶酶体β-半乳糖苷酶的活性通常在pH 4.5时检测到[3]。

研究显示,GLB1基因突变不仅导致GM1神经节苷脂沉积症,还与心血管疾病有关。例如,GLB1基因突变与心脏肥大和寿命缩短有关,这可能是因为β-半乳糖苷酶活性的变化影响了心脏细胞的功能[1]。此外,GLB1基因突变还与自噬和细胞衰老有关,自噬是细胞内物质降解和回收的过程,而细胞衰老是细胞停止分裂的状态,可能与多种疾病的发生发展有关[5,6,7]。

为了治疗GM1神经节苷脂沉积症,科学家们正在开发基因治疗策略。例如,腺嘌呤碱基编辑器(ABE)可以纠正GLB1基因中的致病性单核苷酸变异(SNVs),恢复β-半乳糖苷酶活性[4]。此外,腺相关病毒9(AAV9)介导的GLB1基因治疗在人类大脑类器官模型中已被证明有效,减少了GM1神经节苷脂的积累[8]。

综上所述,GLB1基因编码的β-半乳糖苷酶在细胞代谢和生物学过程中发挥着重要作用。GLB1基因突变导致GM1神经节苷脂沉积症,这是一种严重的神经退行性疾病。此外,GLB1基因突变还与心血管疾病、自噬和细胞衰老有关。基因治疗策略,如ABE和AAV9介导的基因治疗,为治疗GM1神经节苷脂沉积症和其他GLB1基因相关疾病提供了新的希望[1,2,4,8]。

参考文献:
1. Sun, Jie, Wang, Ming, Zhong, Yaqi, Ai, Ding, Liu, Baohua. 2022. A Glb1-2A-mCherry reporter monitors systemic aging and predicts lifespan in middle-aged mice. In Nature communications, 13, 7028. doi:10.1038/s41467-022-34801-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36396643/
2. Nicoli, Elena-Raluca, Annunziata, Ida, d'Azzo, Alessandra, Tifft, Cynthia J, Stepien, Karolina M. 2021. GM1 Gangliosidosis-A Mini-Review. In Frontiers in genetics, 12, 734878. doi:10.3389/fgene.2021.734878. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34539759/
3. Lee, Bo Yun, Han, Jung A, Im, Jun Sub, DiMaio, Daniel, Hwang, Eun Seong. . Senescence-associated beta-galactosidase is lysosomal beta-galactosidase. In Aging cell, 5, 187-95. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16626397/
4. Leclerc, Delphine, Goujon, Louise, Jaillard, Sylvie, Odent, Sylvie, Gilot, David. 2023. Gene Editing Corrects In Vitro a G > A GLB1 Transition from a GM1 Gangliosidosis Patient. In The CRISPR journal, 6, 17-31. doi:10.1089/crispr.2022.0045. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36629845/
5. Bernard, Monique, Yang, Bing, Migneault, Francis, Rodier, Francis, Hébert, Marie-Josée. 2020. Autophagy drives fibroblast senescence through MTORC2 regulation. In Autophagy, 16, 2004-2016. doi:10.1080/15548627.2020.1713640. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31931659/
6. Hosseini, Kamran, Fallahi, Jafar, Tabei, Seyed M B, Razban, Vahid. 2023. Gene therapy approaches for GM1 gangliosidosis: Focus on animal and cellular studies. In Cell biochemistry and function, 41, 1093-1105. doi:10.1002/cbf.3887. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38018878/
7. Salazar, Gloria, Cullen, Abigail, Huang, Jingwen, Forouzandeh, Farshad, Hwang, Hyun Seok. 2019. SQSTM1/p62 and PPARGC1A/PGC-1alpha at the interface of autophagy and vascular senescence. In Autophagy, 16, 1092-1110. doi:10.1080/15548627.2019.1659612. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31441382/
8. Latour, Yvonne L, Yoon, Robin, Thomas, Sarah E, Proia, Richard L, Tifft, Cynthia J. 2019. Human GLB1 knockout cerebral organoids: A model system for testing AAV9-mediated GLB1 gene therapy for reducing GM1 ganglioside storage in GM1 gangliosidosis. In Molecular genetics and metabolism reports, 21, 100513. doi:10.1016/j.ymgmr.2019.100513. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31534909/