Sumo1-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Sumo1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-17551

品系全称

C57BL/6JCya-Sumo1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-22218-Sumo1-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Sumo1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-17551) 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
small ubiquitin-like modifier 1
基因别称
GMP1,PIC1,SENTRIN,SMT3,SMT3H3,SMTP3,SUMO-1,Smt3C,Ubl1
染色体号
Chr 1 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_009460 | Ensembl: ENSMUST00000091374
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3~4
敲除长度
~3.5 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:1197010Knockout mice are viable with no testis or palate defects. Homozygotes for one gene-trap allele are viable and overtly normal, although MEFs have fewer PML nuclear bodies. Closer analysis of mice derived from another gene-trap line verified normal viability and palatogenesis in heterozygotes.
SUMO1,即小泛素样修饰蛋白1,是一种在真核生物中广泛存在的蛋白质,属于SUMO(小泛素相关修饰蛋白)家族。SUMO蛋白通过共价连接到其他蛋白质上,进行一种称为SUMO化(SUMOylation)的翻译后修饰过程,从而调节这些蛋白质的功能、定位和稳定性。SUMO1是SUMO家族中研究最为深入的一员,其结构包括一个与泛素蛋白相似的折叠结构,并通过一系列酶促反应进行修饰。

SUMO1在细胞内的作用是多方面的。它在维持心脏功能方面具有重要作用,并且能够保护心脏免受压力过载引起的肥大反应。在心肌梗塞(MI)发生后,SUMO1的功能和表达模式成为研究的热点。研究发现,SUMO1在心肌梗塞后的心脏修复过程中发挥着关键作用,它通过调节心肌细胞、成纤维细胞和内皮细胞的反应,影响心脏的收缩功能、梗塞面积和新生血管的形成。心肌梗塞后,SUMO1在不同细胞类型和心脏区域中的表达存在差异,但其缺失会显著加剧心肌损伤后的收缩功能障碍和梗塞面积。此外,SUMO1的缺失还会促进内皮细胞的增殖,并表达与血管生成相关的基因,从而有助于心肌梗塞后的血管再生。这些发现为心肌梗塞的病理发生提供了新的见解,并为治疗心肌梗塞提供了潜在的新靶点[1]。

SUMO1不仅在哺乳动物中发挥重要作用,在植物中也同样重要。例如,番茄中克隆到的SUMO1基因(SlS-SUMO1)与马铃薯中的Ca-SUMO1和Ca-SUMO2基因具有高度的序列相似性。SlS-SUMO1蛋白定位于细胞核、细胞质和核膜或核孔复合体,通过SUMO化系统进行加工,并在细胞核中激活和转运。这些发现表明SUMO1在植物细胞中具有与哺乳动物细胞相似的功能,参与调节多种生物学过程[2]。

此外,SUMO1的遗传多态性可能与非综合征型唇腭裂(NSCL/P)的发生风险相关。研究发现,SUMO1基因中的单核苷酸多态性(SNPs)与非综合征型唇腭裂的发生风险增加相关,尤其是在亚洲和欧洲人群中。然而,也有研究表明,在中央欧洲患者中,SUMO1基因中的常见或罕见变异并没有显著影响非综合征型唇腭裂的发生[3][7]。

SUMO1的修饰功能也延伸到RNA修饰领域。研究发现,m6A RNA甲基转移酶METTL3可以被SUMO1修饰,并抑制其m6A甲基转移酶活性。这种修饰导致mRNA中m6A水平的降低,进而影响基因表达谱和细胞功能,如软琼脂集落形成和异种移植肿瘤生长。这揭示了SUMO1修饰在调节METTL3功能和m6A RNA修饰中的重要作用[4]。

在心肌纤维化过程中,环状RNA circ_BMP2K和miR-455-3p的表达被抑制,而SUMO1的表达被促进。研究发现,circ_BMP2K和miR-455-3p相互促进表达,并通过直接结合circ_BMP2K来抑制SUMO1的表达。SUMO1的下调抑制了心肌成纤维细胞的活化、生长和迁移,这为心肌纤维化的治疗提供了重要的治疗靶点和理论基础[5]。

在神经元突触中,SUMO1的共价修饰被认为是一种主要的翻译后调节过程。然而,研究结果表明,在神经元突触中并没有检测到SUMO1的共价修饰,或者这种修饰极其罕见,以至于无法用当前的方法检测到。这些发现表明,SUMO1的修饰在神经元突触中并不普遍存在,或者需要进一步的研究来验证其修饰机制[6]。

此外,SUMO1的降解剂可以诱导结肠癌细胞中的内质网应激和活性氧(ROS)积累。研究发现,SUMO1降解剂通过降解SUMO1、去SUMO化TCF4并抑制其在结肠癌细胞中的转录,从而降低StarD7的表达。StarD7的表达下调导致内质网应激和活性氧积累,抑制结肠癌细胞的生长和异种移植肿瘤的形成[8]。

综上所述,SUMO1是一种重要的蛋白质,通过SUMO化修饰调节多种生物学过程,包括心脏修复、植物细胞功能、非综合征型唇腭裂的发生、RNA修饰和结肠癌的发生。SUMO1的研究为理解这些生物学过程的机制提供了新的视角,并为相关疾病的治疗和预防提供了潜在的新靶点。

参考文献:
1. Liu, Zhihao, Liu, Xiaozhi, Liu, Li, Bian, Xiyun, Fan, Guanwei. 2022. SUMO1 regulates post-infarct cardiac repair based on cellular heterogeneity. In Journal of pharmaceutical analysis, 13, 170-186. doi:10.1016/j.jpha.2022.11.010. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36908856/
2. Salman, Alamery, Kotb, Attia, Ghazy, Abdelhalim I, Ibrahim, Eid I, Al-Ateeq, Talal K. 2019. Structural and functional characterization of Tomato SUMO1 gene. In Saudi journal of biological sciences, 27, 352-357. doi:10.1016/j.sjbs.2019.10.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31889857/
3. Tang, Ming-Rui, Wang, Yu-Xin, Han, Si-Yuan, Guo, Shu, Wang, Di. 2014. SUMO1 genetic polymorphisms may contribute to the risk of nonsyndromic cleft lip with or without palate: a meta-analysis. In Genetic testing and molecular biomarkers, 18, 616-24. doi:10.1089/gtmb.2014.0056. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25111678/
4. Du, Yuzhang, Hou, Guofang, Zhang, Hailong, Zhao, Xian, Yu, Jianxiu. . SUMOylation of the m6A-RNA methyltransferase METTL3 modulates its function. In Nucleic acids research, 46, 5195-5208. doi:10.1093/nar/gky156. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29506078/
5. Zhang, Lei, Bian, Yun-Fei, Bai, Rui, Liang, Bin, Xiao, Chuan-Shi. 2020. Circ_BMP2K enhances the regulatory effects of miR-455-3p on its target gene SUMO1 and thereby inhibits the activation of cardiac fibroblasts. In Biochemistry and cell biology = Biochimie et biologie cellulaire, 98, 583-590. doi:10.1139/bcb-2019-0381. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32413267/
6. Daniel, James A, Cooper, Benjamin H, Palvimo, Jorma J, Brose, Nils, Tirard, Marilyn. 2017. Analysis of SUMO1-conjugation at synapses. In eLife, 6, . doi:10.7554/eLife.26338. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28598330/
7. de Assis, Nilma Almeida, Nowak, Stefanie, Ludwig, Kerstin U, Nöthen, Markus M, Mangold, Elisabeth. 2010. SUMO1 as a candidate gene for non-syndromic cleft lip with or without cleft palate: no evidence for the involvement of common or rare variants in Central European patients. In International journal of pediatric otorhinolaryngology, 75, 49-52. doi:10.1016/j.ijporl.2010.10.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21044801/
8. Zhao, Yin Quan, Jin, Hong Ri, Kim, Daeho, Hao, Chunhai, Bellail, Anita C. 2023. SUMO1 degrader induces ER stress and ROS accumulation through deSUMOylation of TCF4 and inhibition of its transcription of StarD7 in colon cancer. In Molecular carcinogenesis, 62, 1249-1262. doi:10.1002/mc.23560. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37191369/