智鼠故事 
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M6pr-KO 基因敲除小鼠
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基本信息
基因研究概述
质控标准
基因
基因全称
mannose-6-phosphate receptor, cation dependent
基因别称
CD-MPR，Mpr46
染色体号
Chr 6 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_010749.7 | Ensembl: ENSMUST00000007602
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3
敲除长度
~1.2 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:96904Mice homozygous for disruptions in this gene are fertile and display no visible phenotypic abnormalities; however, serum levels of lysosomal enzymes are elevated.
M6pr，即mannose-6-phosphate receptor，是一种重要的细胞表面受体，在细胞内蛋白质的降解和循环过程中发挥着关键作用。M6pr主要分为两种类型：cation-independent mannose-6-phosphate receptor (CI-M6PR) 和 cation-dependent mannose-6-phosphate receptor (CD-M6PR)。CI-M6PR参与细胞内蛋白质的降解，而CD-M6PR则在细胞外蛋白质的降解中发挥作用。M6pr通过与特定的糖蛋白结合，将它们运输到溶酶体进行降解。此外，M6pr还参与细胞内蛋白质的循环和再利用，以及细胞外蛋白质的降解和清除。
Banik等人的研究表明，LYTACs是一种新型的蛋白降解平台，它通过结合细胞表面的溶酶体穿梭受体和目标蛋白的细胞外结构域，实现细胞外和膜相关蛋白的选择性降解。LYTACs由小分子或抗体与化学合成的糖肽配体融合而成，这些配体是CI-M6PR的激动剂。通过使用LYTACs，研究人员开发了一种CRISPR干扰筛选，揭示了CI-M6PR介导的货物内化的生化途径，并发现外排体复合物是该途径中一个之前未知的但必不可少的组成部分。此外，他们还展示了该平台在降解治疗相关蛋白方面的应用，包括apoE4、EGFR、CD71和PD-L1[1]。
Ahn等人的研究进一步揭示了LYTACs介导的膜蛋白降解的细胞内决定因素。他们使用全基因组CRISPR敲除方法来识别调节LYTAC介导的膜蛋白降解的因子。研究发现，破坏retromer基因可以改善目标蛋白的降解，通过减少LYTAC的循环到质膜。Neddylated cullin-3促进了LYTAC复合物的溶酶体成熟，并成为LYTAC功效的预测标志。细胞表面CI-M6PR的很大一部分仍然被内源性M6P修饰的糖蛋白占据。因此，抑制M6P的生物合成增加了LYTAC目标复合物的内化。这些发现为下一代LYTAC的设计策略提供了信息，并阐明了细胞表面受体占据和转运的方面[2]。
Beckers等人的研究讨论了C9orf72基因HRE在自噬-溶酶体途径中的影响。C9orf72基因的HRE与ALS和FTD的发病机制有关。研究表明，HRE的毒性功能可能归因于转录的HRE RNA或由重复相关的非AUG翻译产生的二肽重复蛋白（DPRs）。此外，蛋白质稳态的改变也被认为是疾病发病机制的根本原因之一。研究还指出，自噬-溶酶体途径的失调与C9orf72重复RNA和DPRs的毒性协同作用，推动了疾病的发病机制[3]。
Xue等人的研究综述了铂类药物化疗与PD-1/PD-L1抑制剂联合治疗的临床前和临床试验，并探讨了其作用机制。研究表明，铂类药物化疗可以上调PD-L1的表达，而PD-1/PD-L1抑制剂可以抑制其免疫调节作用。此外，不同类型的铂类药物具有不同的免疫调节特性。研究还提出了一种将PD-1/PD-L1抑制剂与新型铂负载复合纳米颗粒相结合的潜在方法，以实现更广泛剂量范围内的积极效果，从而提高治疗效果并降低副作用[4]。
Prieto Huarcaya等人的研究发现，重组人proCTSD可以增强α-Synuclein在α-Synucleinopathy模型中的降解。CTSD是主要的溶酶体蛋白酶，参与SNCA的降解。研究结果表明，rHsCTSD被神经元细胞有效地内吞，正确地靶向溶酶体并成熟为具有酶活性的蛋白酶。在携带SNCA基因A53T突变的PD患者来源的诱导多能干细胞（iPSC）中，他们证实了rHsCTSD处理后不溶性SNCA的减少。此外，他们还发现，在ctsdeficient小鼠模型中，rHsCTSD处理后脑组织和原代神经元中的病理SNCA构象也减少。增强溶酶体CTSD活性不仅增强了人类和小鼠神经元以及组织中的SNCA清除，还恢复了内-溶酶体和自噬功能。这些发现表明，CTSD对SNCA清除和功能至关重要。因此，利用CTSD的酶替代疗法可能对PD和其他突触蛋白病的治疗具有治疗兴趣[5]。
Chi等人的研究探讨了MNX1基因对HER2阳性乳腺癌药物敏感性的影响。研究发现，MNX1在病理完全反应（pCR）组中显著上调，与HER2阳性乳腺癌的药物敏感性相关。此外，MNX1的表达水平与良好的预后相关。体外功能测试显示，MNX1的上调显著提高了HER2阳性乳腺癌细胞对拉帕替尼和吡罗替尼的敏感性。因此，MNX1可能作为HER2阳性乳腺癌患者的预后标志物，其表达水平有助于临床筛选对HER2靶向治疗敏感的患者[6]。
Yan等人的研究探讨了SRGN过表达食管癌细胞分泌的富含M6PR和EphB4的细胞外囊泡对癌症进展的影响。研究发现，SRGN过表达促进了ESCC细胞的侵袭和转移。细胞外囊泡中的M6PR和EphB4分别在体外和体内介导了SRGN细胞外囊泡的促血管生成和促侵袭作用。此外，M6PR和EphB4的表达水平与ESCC患者血清中的SRGN水平呈正相关。血清M6PR水平升高与ESCC患者的总生存率较差相关。这些结果表明，细胞外囊泡中的M6PR和EphB4在肿瘤血管生成和恶性转化中发挥着重要作用，血清M6PR是ESCC患者的新的预后标志物[7]。
Khalil等人的研究克隆了埃及芹菜植物中M6PR基因的同源基因，并发现其过表达导致转基因个体中甘露醇的积累。这表明M6PR基因在植物中的甘露醇生物合成中发挥着重要作用[8]。
Liu等人的研究克隆了Crassostrea hongkongensis中的CD-M6PR基因，并分析了其对Vibrio alginolyticus感染的免疫反应。研究发现，ChCD-M6PR基因在多种组织中表达，其中在肝胰腺中表达最高，在血细胞中表达最低。在Vibrio alginolyticus感染后，ChCD-M6PR基因的表达在鳃和血细胞中显著上调，而在性腺中下调。这些结果表明，ChCD-M6PR在Crassostrea hongkongensis对Vibrio alginolyticus感染的免疫反应中发挥着重要作用，并且其组织特异性表达模式可能表明了不同组织中的免疫反应差异[9]。
Nguyen和Contrepas的研究讨论了两个（pro）肾素受体，即M6P-R和（P）RR。每个受体控制着肾素和（pro）肾素代谢的不同方面。M6P-R是一种清除受体，而（P）RR通过激活细胞内信号传导和上调基因表达来介导其细胞内效应。此外，（P）RR的结合增加了肾素的酶活性，并完全激活了肾素的非活性前酶形式。实验模型表明，（P）RR的合成和/或活性的增加可能与疾病有关，尤其是高血压、高血压相关的心脏纤维化和糖尿病肾病[10]。
综上所述，M6pr是一种重要的细胞表面受体，在细胞内蛋白质的降解和循环过程中发挥着关键作用。M6pr参与细胞内蛋白质的降解、细胞外蛋白质的降解和清除、细胞内蛋白质的循环和再利用等过程。此外，M6pr还与多种疾病的发生和发展有关，包括ALS、FTD、癌症等。因此，深入研究M6pr的功能和机制对于理解细胞内蛋白质的降解和循环过程，以及开发相关疾病的治疗策略具有重要意义。
参考文献：
1. Banik, Steven M, Pedram, Kayvon, Wisnovsky, Simon, Riley, Nicholas M, Bertozzi, Carolyn R. 2020. Lysosome-targeting chimaeras for degradation of extracellular proteins. In Nature, 584, 291-297. doi:10.1038/s41586-020-2545-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32728216/
2. Ahn, Green, Riley, Nicholas M, Kamber, Roarke A, Banik, Steven M, Bertozzi, Carolyn R. 2023. Elucidating the cellular determinants of targeted membrane protein degradation by lysosome-targeting chimeras. In Science (New York, N.Y.), 382, eadf6249. doi:10.1126/science.adf6249. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37856615/
3. Beckers, Jimmy, Tharkeshwar, Arun Kumar, Van Damme, Philip. 2021. C9orf72 ALS-FTD: recent evidence for dysregulation of the autophagy-lysosome pathway at multiple levels. In Autophagy, 17, 3306-3322. doi:10.1080/15548627.2021.1872189. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33632058/
4. Xue, Yingyan, Gao, Song, Gou, Jingxin, Tang, Xing, Wu, Rong. 2020. Platinum-based chemotherapy in combination with PD-1/PD-L1 inhibitors: preclinical and clinical studies and mechanism of action. In Expert opinion on drug delivery, 18, 187-203. doi:10.1080/17425247.2021.1825376. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32954856/
5. Prieto Huarcaya, Susy, Drobny, Alice, Marques, André R A, Saftig, Paul, Zunke, Friederike. 2022. Recombinant pro-CTSD (cathepsin D) enhances SNCA/α-Synuclein degradation in α-Synucleinopathy models. In Autophagy, 18, 1127-1151. doi:10.1080/15548627.2022.2045534. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35287553/
6. Chi, Weiru, Xiu, Bingqiu, Xiong, Min, Chi, Yayun, Wu, Jiong. 2023. MNX1 Promotes Anti-HER2 Therapy Sensitivity via Transcriptional Regulation of CD-M6PR in HER2-Positive Breast Cancer. In International journal of molecular sciences, 25, . doi:10.3390/ijms25010221. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38203393/
7. Yan, Dongdong, Cui, Di, Zhu, Yun, Ma, Stephanie, Cheung, Annie Lai Man. 2023. M6PR- and EphB4-Rich Exosomes Secreted by Serglycin-Overexpressing Esophageal Cancer Cells Promote Cancer Progression. In International journal of biological sciences, 19, 625-640. doi:10.7150/ijbs.79875. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36632458/
8. Khalil, Shaimaa R M, Ibrahim, Amr S, Hussien, Basita A, Hussien, Ebtissam A, Tawfik, Mohamed S. 2017. Cloning of a functional mannose-6-phosphate reductase (M6PR) gene homolog from Egyptian celery plants (Apium graveolens): overexpression in non-mannitol producing plants resulted in mannitol accumulation in transgenic individuals. In 3 Biotech, 7, 341. doi:10.1007/s13205-017-0975-3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28955638/
9. Liu, Dan, Huang, RunQing, Yuan, Kai, Yi, QiLin, Wang, JiangYong. 2023. Molecular characterization of a cation-dependent mannose-6-phosphate receptor gene in Crassostrea hongkongensis and its responsiveness in Vibrio alginolyticus infection. In Fish & shellfish immunology, 139, 108843. doi:10.1016/j.fsi.2023.108843. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37211330/
10. Nguyen, Geneviève, Contrepas, Aurélie. 2008. The (pro)renin receptors. In Journal of molecular medicine (Berlin, Germany), 86, 643-6. doi:10.1007/s00109-008-0319-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18322668/
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