Sqor-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Sqor-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-18067

品系全称

C57BL/6JCya-Sqorem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-59010-Sqor-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Sqor-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-18067) 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
sulfide quinone oxidoreductase
基因别称
0610039J17Rik,4930557M22Rik,Sqrdl
染色体号
Chr 2 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_021507.5 | Ensembl: ENSMUST00000110506
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
敲除长度
~234 bp
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:1929899Mice homozygous for a null allele die before 2 months of age.
Sqor,也称为硫代:醌氧化还原酶,是一种线粒体蛋白,它在氢硫化物(H2S)的代谢中起着关键作用。H2S是一种在多种生理和病理过程中发挥重要作用的气体信号分子,其产生和代谢与多种疾病的发生发展密切相关。Sqor作为H2S代谢途径中的第一个酶,负责将H2S转化为硫代硫(S0),随后进一步转化为硫代硫酸盐和其他硫化合物。这一过程对于维持细胞内的氧化还原平衡和能量代谢至关重要。

在缺氧条件下,细胞内的H2S水平会升高,这可能会抑制线粒体呼吸并导致能量代谢障碍。研究表明,Sqor的表达水平与脑组织对缺氧的敏感性呈负相关。在缺氧条件下,沉默Sqor基因会增加脑组织对缺氧的敏感性,而神经元特异性表达Sqor基因则可以防止缺氧诱导的H2S积累、能量代谢障碍和缺血性脑损伤[1]。此外,Sqor蛋白从线粒体中排除会增加脑、心脏和肝脏对缺氧的敏感性[2]。

Sqor基因的突变会导致Leigh综合征,这是一种常见的儿童线粒体疾病,通常在生命的最初几年内致命。Sqor基因编码的蛋白无法进入线粒体时,会导致小鼠出现Leigh综合征的临床和病理表现,包括血乳酸水平升高、线粒体复合物IV活性降低和H2S水平升高[2]。研究发现,使用甲硝唑治疗或硫限制饮食可以降低Sqor突变小鼠的H2S水平,恢复正常线粒体复合物IV活性和血乳酸水平,并延长其生存时间[2]。

除了在缺氧和Leigh综合征中的作用,Sqor还与核因子E2相关因子2(NRF2)的活性密切相关。NRF2是一种重要的转录因子,参与调节细胞内的氧化还原反应。研究表明,NRF2可以增加细胞内硫代硫的含量,进而激活线粒体硫氧化途径,特别是Sqor活性,从而促进线粒体功能[3]。此外,H2S还可以通过诱导NRF2相关的前自噬作用来抑制主动脉瓣退行性变相关基因的表达,从而发挥潜在的治疗作用[4]。

Sqor还与C9-ALS相关的微胶质细胞中的NLRP3炎症小体活性相关。C9-ALS是一种致命的进行性运动神经元退行性疾病,其最常见的遗传突变是C9orf72基因中第一个内含子的六核苷酸重复扩张(HRE)。HRE可以产生二肽重复蛋白(DPRs),如多聚甘氨酸-丙氨酸(GA)。研究发现,GA-DPR可以激活HMC3微胶质细胞中的NLRP3炎症小体,而Sqor蛋白可以与GA-DPR相互作用,并抑制NLRP3炎症小体活性[5]。

此外,Sqor还与辅酶Q10(CoQ10)的代谢密切相关。CoQ10是一种重要的线粒体电子传递链成分,参与调节细胞内的氧化还原反应。研究发现,CoQ10可以上调Sqor的表达,从而影响硫代硫酸盐的代谢,并连接线粒体呼吸链与一碳代谢途径[6]。此外,CoQ10缺乏会导致H2S氧化途径受损,进而导致H2S积累和能量代谢障碍[7]。

综上所述,Sqor是一种重要的线粒体蛋白,参与调节H2S的代谢和线粒体功能。Sqor在缺氧、Leigh综合征、主动脉瓣退行性变、C9-ALS和CoQ10代谢等多种生物学过程中发挥着重要作用。Sqor的研究有助于深入理解H2S代谢和线粒体功能的调控机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Marutani, Eizo, Morita, Masanobu, Hirai, Shuichi, Motohashi, Hozumi, Ichinose, Fumito. 2021. Sulfide catabolism ameliorates hypoxic brain injury. In Nature communications, 12, 3108. doi:10.1038/s41467-021-23363-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34035265/
2. Kanemaru, Eiki, Shimoda, Kakeru, Marutani, Eizo, Akaike, Takaaki, Ichinose, Fumito. 2024. Exclusion of sulfide:quinone oxidoreductase from mitochondria causes Leigh-like disease in mice by impairing sulfide metabolism. In The Journal of clinical investigation, 134, . doi:10.1172/JCI170994. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38870029/
3. Alam, Md Morshedul, Kishino, Akihiro, Sung, Eunkyu, Akaike, Takaaki, Motohashi, Hozumi. 2023. Contribution of NRF2 to sulfur metabolism and mitochondrial activity. In Redox biology, 60, 102624. doi:10.1016/j.redox.2023.102624. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36758466/
4. Song, Naaleum, Yu, Jeong Eun, Ji, Eunhye, Choi, Kyoung-Hee, Lee, Sahmin. 2023. Hydrogen sulfide inhibits gene expression associated with aortic valve degeneration by inducing NRF2-related pro-autophagy effect in human aortic valve interstitial cells. In Molecular and cellular biochemistry, 479, 2653-2662. doi:10.1007/s11010-023-04881-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37861880/
5. Fu, Ru-Huei, Chen, Hui-Jye, Hong, Syuan-Yu. 2023. Glycine-Alanine Dipeptide Repeat Protein from C9-ALS Interacts with Sulfide Quinone Oxidoreductase (SQOR) to Induce the Activity of the NLRP3 Inflammasome in HMC3 Microglia: Irisflorentin Reverses This Interaction. In Antioxidants (Basel, Switzerland), 12, . doi:10.3390/antiox12101896. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37891975/
6. Friederich, Marisa W, Elias, Abdallah F, Kuster, Alice, Haack, Tobias B, Van Hove, Johan L K. 2020. Pathogenic variants in SQOR encoding sulfide:quinone oxidoreductase are a potentially treatable cause of Leigh disease. In Journal of inherited metabolic disease, 43, 1024-1036. doi:10.1002/jimd.12232. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32160317/
7. González-García, Pilar, Hidalgo-Gutiérrez, Agustín, Mascaraque, Cristina, Quinzii, Catarina M, López, Luis C. . Coenzyme Q10 modulates sulfide metabolism and links the mitochondrial respiratory chain to pathways associated to one carbon metabolism. In Human molecular genetics, 29, 3296-3311. doi:10.1093/hmg/ddaa214. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32975579/