Nadk2-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Nadk2-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-17869

品系全称

C57BL/6JCya-Nadk2em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-68646-Nadk2-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Nadk2-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-17869) 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
NAD kinase 2, mitochondrial
基因别称
MNADK,Nadkd1
染色体号
Chr 15 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001085410 | Ensembl: ENSMUST00000190591
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
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:1915896Mice homozygous for knock-out allele exhibit increased serum lysine and carnitine levels, develop increased reactive oxygen species levels and hepatic steatosis on an atherogenic high-fat diet, and show impaired fasting-induced fatty acid oxidation.
NADK2,也称为NAD激酶2,是一种编码线粒体形式的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)激酶的基因。NAD激酶是一种重要的酶,能够催化NAD向NADP的磷酸化反应,进而产生NADP。NADP和其还原形式NADPH是细胞内重要的辅酶,参与调控多种代谢过程,包括光合作用、糖酵解、三羧酸循环等。NADK2的磷酸化反应对于维持细胞内NADP的水平和活性至关重要。

在人类中,NADK2基因的突变与一种罕见的遗传性疾病——线粒体NAD激酶缺乏症(NADK2D)相关。NADK2D是一种常染色体隐性遗传病,主要表现为神经系统异常和代谢障碍。患者可能出现高赖氨酸血症、2,4二烯酰辅酶A还原酶(DECR)缺乏症等代谢异常,以及神经肌肉疾病、视力减退、共济失调等症状。目前,NADK2D的发病机制尚不完全清楚,但已有研究表明,NADK2基因的突变可能导致线粒体功能异常,进而影响细胞的能量代谢和氧化还原平衡。

在动物模型中,研究者通过化学诱导产生了两种NADK2基因突变小鼠模型,分别为Nadk2-S326L和S330P。这两种突变小鼠都表现出严重的神经肌肉疾病,寿命缩短。其中,S330P突变小鼠在5周龄时出现神经肌肉接头的显著去神经支配,11周龄时出现肌肉萎缩。此外,小脑浦肯野细胞也表现出进行性退化。通过转录组分析和代谢组分析,研究者发现Nadk2突变小鼠的脑和肌肉组织中存在高赖氨酸血症、DECR缺乏症和广泛的代谢功能障碍,这些特征与人类NADK2D患者的表现相似[1]。

除了在人类和动物中的研究,NADK2基因在植物中也有重要作用。植物NADK2基因主要定位于叶绿体,参与NADP的合成和光合作用的调控。在拟南芥中,NADK2基因的缺失会导致植物生长延迟、叶片发黄和氧化应激增强。NADK2基因的缺失还会影响植物的代谢过程,包括碳和氮的代谢。研究发现,过表达NADK2基因的拟南芥植株在碳和氮限制条件下表现出更高的生长速率和代谢活性[3][4][5]。

此外,NADK2基因还在植物的抗逆性中发挥作用。研究发现,NADK2基因的缺失会导致植物对干旱、紫外线、热胁迫和盐胁迫的敏感性增加。NADK2基因的缺失还会影响植物对脱落酸(ABA)的响应,导致ABA诱导的气孔关闭和ABA抑制的光促进气孔开放功能受损。这些结果表明,NADK2基因在植物的光合作用、代谢和抗逆性中发挥着重要作用[2][5]。

综上所述,NADK2基因是一种重要的基因,在人类和植物中都发挥着重要作用。在人类中,NADK2基因的突变与线粒体NAD激酶缺乏症相关,导致多种代谢和神经系统异常。在植物中,NADK2基因参与NADP的合成和光合作用的调控,以及碳和氮的代谢。此外,NADK2基因还在植物的抗逆性中发挥作用,影响植物对干旱、紫外线、热胁迫和盐胁迫的响应。因此,NADK2基因的研究对于深入理解线粒体功能、代谢和植物抗逆性的分子机制具有重要意义,并为相关疾病的治疗和植物抗逆性的改良提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Murray, G C, Bais, P, Hatton, C L, Cox, G A, Burgess, R W. . Mouse models of NADK2 deficiency analyzed for metabolic and gene expression changes to elucidate pathophysiology. In Human molecular genetics, 31, 4055-4074. doi:10.1093/hmg/ddac151. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35796562/
2. Sun, Lirong, Li, Yaping, Miao, Wenwen, Hao, Yang, Hao, Fu-Shun. 2017. NADK2 positively modulates abscisic acid-induced stomatal closure by affecting accumulation of H2O2, Ca2+ and nitric oxide in Arabidopsis guard cells. In Plant science : an international journal of experimental plant biology, 262, 81-90. doi:10.1016/j.plantsci.2017.06.003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28716423/
3. Oka, Shin-Ichi, Titus, Allen Sam, Zablocki, Daniela, Sadoshima, Junichi. 2022. Molecular properties and regulation of NAD+ kinase (NADK). In Redox biology, 59, 102561. doi:10.1016/j.redox.2022.102561. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36512915/
4. Takahashi, Hideyuki, Takahara, Kentaro, Hashida, Shin-nosuke, Yanagisawa, Shuichi, Uchimiya, Hirofumi. 2009. Pleiotropic modulation of carbon and nitrogen metabolism in Arabidopsis plants overexpressing the NAD kinase2 gene. In Plant physiology, 151, 100-13. doi:10.1104/pp.109.140665. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19587098/
5. Chai, Mao-Feng, Chen, Qi-Jun, An, Rui, Chen, Jia, Wang, Xue-Chen. . NADK2, an Arabidopsis chloroplastic NAD kinase, plays a vital role in both chlorophyll synthesis and chloroplast protection. In Plant molecular biology, 59, 553-64. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16244906/