智鼠故事 
C57BL/6JCya-Pkd1em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Pkd1-KO
产品编号：
S-KO-17342
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Pkd1-KO mice (Strain S-KO-17342) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Pkd1em1/Cya
品系编号
KOCMP-18763-Pkd1-B6J-VA
产品编号
S-KO-17342
基因名
Pkd1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
PC1；mFLJ00285
NCBI号
修饰方式
全身性基因敲除
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。
小鼠表型
MGI:97603 Homozygous mutant embryos begin to die after embryonic day (E) 14.5. They develop edema by E13.5, pancreatic cysts by E15.5 and kidney cysts by E16.5. Heterozygous adults develop cysts of the kidneys (~20-30%) and the liver (~10%) late in life.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Pkd1位于小鼠的17号染色体，采用基因编辑技术，通过应用高通量电转受精卵方式，获得Pkd1基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Pkd1-KO小鼠模型是由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建的全身性基因敲除小鼠模型。该模型用于研究Pkd1基因在小鼠体内的功能。Pkd1基因位于小鼠17号染色体上，由46个外显子组成，其中ATG起始密码子在1号外显子，TAG终止密码子在46号外显子。全身性基因敲除区域（KO区域）位于第二个至16号外显子，包含6838个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Pkd1基因功能的丧失。
Pkd1-KO小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。对于携带敲除等位基因的小鼠，纯合突变胚胎在胚胎发育的第14.5天后开始死亡。它们在第13.5天时出现水肿，第15.5天时出现胰腺囊肿，第16.5天时出现肾脏囊肿。杂合突变成年小鼠在晚期生活中出现肾脏囊肿（约20-30%）和肝脏囊肿（约10%）。由于敲除等位基因导致胚胎致死，赛业生物（Cyagen）建议您生成条件性敲除模型。此外，对于携带敲除等位基因的小鼠，敲除区域的大小约为13.5 kb。该策略是基于现有数据库中的遗传信息设计的。由于生物过程的复杂性，现有的技术水平无法预测所有RNA剪接和蛋白质翻译的风险。
基因研究概述
Pkd1，也称为多囊肾1（Polycystic Kidney Disease 1），是一种在人类和其他哺乳动物中发现的基因，其编码的蛋白质被称为多囊蛋白1（Polycystin-1）。Pkd1基因位于人类16号染色体上，含有46个外显子，编码了一个大约4480个氨基酸的蛋白质。多囊蛋白1在肾脏发育和功能中起着关键作用，特别是在肾小管上皮细胞中。它是一种跨膜蛋白，具有多个结构域，包括N端和C端，以及位于细胞膜内的螺旋结构域。多囊蛋白1与另一个多囊蛋白2（Polycystin-2）相互作用，形成一个复合物，这个复合物在细胞内信号传导中起作用，特别是在肾脏中。
Pkd1基因的突变是导致常染色体显性多囊肾病（ADPKD）的主要原因之一。ADPKD是一种遗传性疾病，其特征是肾脏中囊肿的形成，这些囊肿随着时间的推移会不断增大，最终可能导致肾脏功能衰竭。除了肾脏问题，ADPKD还可能影响其他器官，如肝脏和心脏。
在治疗ADPKD方面，目前还没有根治的方法，主要的治疗手段是缓解症状和延缓疾病进展。然而，一些研究表明，通过基因治疗策略可以纠正Pkd1基因突变导致的ADPKD。例如，通过将正常Pkd1基因转移到Pkd1基因缺失的小鼠模型中，可以改善小鼠的肾脏囊肿情况，并延长其寿命[1]。此外，还有研究通过直接测序和MLPA分析了意大利ADPKD患者中PKD1和PKD2基因的变异情况，发现这些基因存在高度的等位基因异质性[2]。这些研究为ADPKD的基因治疗提供了理论基础。
除了人类，Pkd1基因的突变也被发现存在于猫中，导致猫的多囊肾病。一项研究评估了猫的肾脏特征，发现Pkd1基因突变与囊肿形成之间存在关联[3]。这表明，Pkd1基因突变不仅在人类中与ADPKD相关，在其他动物中也可能导致类似的肾脏疾病。
为了更好地诊断ADPKD，一些研究使用了靶向重测序技术来识别PKD1和PKD2基因中的突变。例如，一项研究通过将长距离PCR扩增子池化并使用多重条形码库进行下一代测序，成功识别了ADPKD患者中的PKD1和PKD2基因突变[4]。此外，还有研究通过外显子测序分析了临床人群中的ADPKD，发现除了PKD1和PKD2基因突变外，其他基因突变也与ADPKD相关[5]。
总之，Pkd1基因在肾脏发育和功能中起着关键作用，其突变是导致ADPKD的主要原因之一。基因治疗策略为ADPKD的治疗提供了新的希望，一些研究已经证明通过基因转移可以改善ADPKD小鼠的肾脏囊肿情况并延长其寿命。此外，Pkd1基因突变在猫中也被发现，导致猫的多囊肾病。靶向重测序和外显子测序技术在ADPKD的诊断中发挥着重要作用，可以帮助识别PKD1和PKD2基因中的突变。随着对Pkd1基因的深入研究，我们有望更好地理解ADPKD的发病机制，并为ADPKD的治疗提供更有效的策略。
参考文献：
1. Kurbegovic, Almira, Pacis, Rey Christian, Trudel, Marie. 2023. Modeling Pkd1 gene-targeted strategies for correction of polycystic kidney disease. In Molecular therapy. Methods & clinical development, 29, 366-380. doi:10.1016/j.omtm.2023.03.016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37214311/
2. Carrera, Paola, Calzavara, Silvia, Magistroni, Riccardo, Boletta, Alessandra, Ferrari, Maurizio. 2016. Deciphering Variability of PKD1 and PKD2 in an Italian Cohort of 643 Patients with Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease (ADPKD). In Scientific reports, 6, 30850. doi:10.1038/srep30850. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27499327/
3. Jaturanratsamee, Kotchapol, Jiwaganont, Palin, Sukumolanan, Pratch, Petchdee, Soontaree. 2024. PKD1 gene mutation and ultrasonographic characterization in cats with renal cysts. In F1000Research, 12, 760. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39108347/
4. Rossetti, Sandro, Hopp, Katharina, Sikkink, Robert A, Torres, Vicente E, Harris, Peter C. 2012. Identification of gene mutations in autosomal dominant polycystic kidney disease through targeted resequencing. In Journal of the American Society of Nephrology : JASN, 23, 915-33. doi:10.1681/ASN.2011101032. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22383692/
5. Chang, Alexander R, Moore, Bryn S, Luo, Jonathan Z, Singh, Gurmukteshwar, Mirshahi, Tooraj. . Exome Sequencing of a Clinical Population for Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease. In JAMA, 328, 2412-2421. doi:10.1001/jama.2022.22847. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36573973/
