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Nucks1-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
nuclear casein kinase and cyclin-dependent kinase substrate 1
基因别称
2700010L10Rik，8430423A01Rik，Nucks
染色体号
Chr 1 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_175294 | Ensembl: ENSMUST00000062264
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 4
敲除长度
~0.1 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:1934811Homozygous KO leads to increased body fat, reduced energy expenditure, hypoactivity, reduced glucose tolerance, increased insulin levels and insulin resistance.
Nucks1，也称为核普遍酪蛋白激酶和细胞周期蛋白依赖性激酶底物1，是一种27kD的染色体蛋白，高度保守且仅存在于脊椎动物中。Nucks1基因编码一种核蛋白，其保守区域包含几个酪蛋白激酶II（CK2）和细胞周期蛋白依赖性激酶（Cdk）的磷酸化位点以及一个基本的DNA结合域。Nucks1类似于高迁移率族（HMG）家族，该家族主导染色质重塑和基因转录的调节。Nucks1是RAD51相关蛋白1（RAD51AP1）的同源物，对同源重组（HR）和基因组稳定性至关重要，也是胰岛素信号通路成分的转录调节因子。Nucks1在DNA损伤反应和代谢中发挥着重要作用，参与炎症免疫反应，并与microRNA相关。尽管目前对Nucks1的功能信息还不够充分，但已有证据表明，Nucks1可以作为几种癌症的生物标志物[5]。
Nucks1在多种疾病中发挥重要作用。在一项研究中，研究人员发现Nucks1在骨肉瘤中显著升高。敲除Nucks1可以降低骨肉瘤细胞的增殖和转移，而Nucks1的过表达则加速了骨肉瘤细胞的侵袭性。机制研究表明，Nucks1通过转录上调天冬酰胺合酶（ASNS）的表达来促进天冬酰胺（Asn）的合成，并提高骨肉瘤细胞中Asn的水平，从而导致细胞生长和转移增加。此外，Nucks1还作为miR-4768-3p的海绵，促进LINC00629的表达[1]。
在一项关于精神分裂症的研究中，研究人员发现Nucks1基因的单核苷酸多态性（SNP）rs823114与精神分裂症患者的阳性症状和神经认知功能相关。在男性患者中，A/A基因型的阳性症状评分低于G/A+G/G基因型，而在女性患者中，携带rs823114 G等位基因的患者比A/A基因型的患者语义流畅度评分低[2]。
另一项研究发现，Nucks1基因的rs823093多态性与帕金森病（PD）的风险相关。该变异体被预测定位于增强子组蛋白标记中，并在大脑、心脏、肾脏和肝脏中具有强烈的转录活性。此外，Nucks1在PD患者的死后脑样本中的表达与正常样本相比有所不同，并且与多种组织和基因的表达相关。此外，Nucks1的表达与5-羟色胺和其他15种代谢物显著相关，并且与细胞周期调节基因ZNF43和PLIN1共表达[3]。
在一项关于衰老和肝脏老化的研究中，研究人员发现SIRT7在衰老和肝脏老化过程中被降解。为了揭示SIRT7丢失的意义，他们进行了蛋白质组学分析，并发现NUCKS1是SIRT7的一个新的相互作用蛋白。进一步研究表明，NUCKS1在衰老过程中被招募到染色质上，并且其缺失可以延迟衰老并减少炎症基因的表达。此外，NUCKS1在衰老和肝脏老化过程中被招募到年龄相关基因的启动子和增强子上，并且这些结合位点的可及性在衰老过程中增加[4]。
在一项关于非小细胞肺癌（NSCLC）的研究中，研究人员发现circATP9A可以通过与HuR蛋白相互作用并促进外泌体介导的巨噬细胞M2极化来促进NSCLC的进展。机制研究表明，circATP9A可以与HuR蛋白相互作用形成RNA-蛋白复合物，进而增加NUCKS1的mRNA和蛋白质水平。此外，circATP9A/HuR/NUCKS1轴的下游途径被确定为PI3K/AKT/mTOR信号通路。此外，hnRNPA2B1可以介导circATP9A的整合到外泌体中，这些外泌体诱导TAMs的M2表型，从而促进NSCLC的发展[6]。
在一项关于肺腺癌的研究中，研究人员发现Nucks1在肺腺癌中过表达，并且与患者的5年无病生存率和总生存率相关。Nucks1在肺腺癌中的过表达被证明是总生存率和疾病无进展生存率的独立预后指标[7]。
在一项关于子宫内膜异位症的研究中，研究人员发现Nucks1在子宫内膜异位症组织中高表达。抑制Nucks1可以降低细胞活力和迁移能力，并增加子宫内膜异位症细胞的凋亡。此外，Nucks1通过激活PI3K和NF-κB途径以及VEGF的参与来促进子宫内膜异位症的进展[8]。
在一项关于细胞周期的研究中，研究人员发现Nucks1-SKP2-p21/p27轴控制S期进入。在促有丝分裂刺激下，Nucks1作为一种转录因子被招募到染色质上，激活SKP2的表达，从而降解p21和p27并促进S期的进展。相反，DNA损伤会诱导p53依赖性转录抑制Nucks1，导致SKP2下调，p21/p27上调和细胞周期阻滞。此外，TCGA数据表明，这种机制在许多癌症中被劫持，可能允许癌细胞维持不受控制的增殖[9]。
在一项关于肌肉质量和功能的研究中，研究人员通过两样本孟德尔随机化（MR）研究了15,944个潜在的可药物基因与肌肉质量和质量在欧洲人群中的潜在因果关系。MR分析显示，四个基因（BLOC-1相关复合物亚基7，BORCS7；肽酶M20结构域包含1，PM20D1；核酪蛋白激酶和细胞周期依赖性激酶底物1，NUCKS1和泛醌-细胞色素c还原酶复合物组装因子1，UQCC1）与肌肉质量和功能之间存在显著的因果关系。具体而言，BORCS7和UQCC1负向调节肌肉数量和质量，而增强PM20D1和NUCKS1的表达有望促进肌肉质量和功能[10]。
综上所述，Nucks1是一种重要的蛋白质，参与调节染色质重塑、基因转录、DNA损伤反应、代谢和细胞周期。Nucks1在多种疾病中发挥重要作用，包括骨肉瘤、精神分裂症、帕金森病、衰老和肝脏老化、非小细胞肺癌、肺腺癌、子宫内膜异位症和肌肉质量和功能。Nucks1的研究有助于深入理解其在疾病发生和发展中的作用，并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Zheng, Shuo, Ji, Renchen, He, Hongtao, Wang, Yuan, Zhao, Wenzhi. 2023. NUCKS1, a LINC00629-upregulated gene, facilitated osteosarcoma progression and metastasis by elevating asparagine synthesis. In Cell death & disease, 14, 489. doi:10.1038/s41419-023-06010-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37528150/
2. Wen, Xia, Xu, Xusan, Luo, Xudong, Ma, Guoda, Wang, Yajun. . Nucks1 gene polymorphism rs823114 is associated with the positive symptoms and neurocognitive function of patients with schizophrenia in parts of southern China. In Psychiatric genetics, 31, 119-125. doi:10.1097/YPG.0000000000000285. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34030174/
3. Singh, Sarita, Seth, Prahlad Kishore. 2019. Functional association between NUCKS1 gene and Parkinson disease: A potential susceptibility biomarker. In Bioinformation, 15, 548-556. doi:10.6026/97320630015548. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31719764/
4. Tran, Khoa, Gilbert, Michael, Vazquez, Berta N, Vaquero, Alejandro, Berger, Shelley. 2024. SIRT7 regulates NUCKS1 chromatin binding to elicit metabolic and inflammatory gene expression in senescence and liver aging. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2024.02.05.578810. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38370824/
5. Huang, Pengru, Cai, Yujie, Zhao, Bin, Cui, Lili. 2018. Roles of NUCKS1 in Diseases: Susceptibility, Potential Biomarker, and Regulatory Mechanisms. In BioMed research international, 2018, 7969068. doi:10.1155/2018/7969068. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29619377/
6. Yao, Yuanshan, Chen, Chunji, Wang, Jing, Gong, Libao, Gao, Wen. 2023. Circular RNA circATP9A promotes non-small cell lung cancer progression by interacting with HuR and by promoting extracellular vesicles-mediated macrophage M2 polarization. In Journal of experimental & clinical cancer research : CR, 42, 330. doi:10.1186/s13046-023-02916-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38049814/
7. Ma, Hongfei, Xu, Jing, Zhao, Ruixia, Ji, Yong, Ma, Kai. 2021. Upregulation of NUCKS1 in Lung Adenocarcinoma is Associated with a Poor Prognosis. In Cancer investigation, 39, 435-444. doi:10.1080/07357907.2021.1899199. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33683970/
8. Li, Bo, Chen, Bocen, Wang, Xiaoli, Zhang, Wenhui, Zhang, Yanhua. 2023. Roles of increased NUCKS1 expression in endometriosis. In BMC women's health, 23, 432. doi:10.1186/s12905-023-02563-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37582772/
9. Hume, Samuel, Grou, Claudia P, Lascaux, Pauline, Ramadan, Kristijan, Dianov, Grigory L. 2021. The NUCKS1-SKP2-p21/p27 axis controls S phase entry. In Nature communications, 12, 6959. doi:10.1038/s41467-021-27124-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34845229/
10. Wu, Jihao, Chen, Xiong, Li, Ruijun, Li, Yanbing, Huang, Yinong. 2024. Identifying genetic determinants of sarcopenia-related traits: a Mendelian randomization study of druggable genes. In Metabolism: clinical and experimental, 160, 155994. doi:10.1016/j.metabol.2024.155994. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39117060/
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