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Nup58-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
nucleoporin 58
基因别称
1700017F11Rik，Nupl1，mKIAA0410
染色体号
Chr 14 (Mouse)
NCBI ID
转录本 ID
NCBI: NM_170591 | Ensembl: ENSMUST00000041905
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2
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
Nup58，即核孔蛋白58，是一种重要的核孔复合物（NPC）成分，存在于真核细胞中。NPC是细胞核与细胞质之间的主要通道，负责调控大分子（如蛋白质、RNA）的核质转运，对维持细胞内环境稳定和基因表达调控至关重要。Nup58位于NPC的中央通道，与其他核孔蛋白相互作用，形成了一个高度组织化的结构，通过选择性允许特定物质通过，从而确保细胞功能的正常进行。
在人类肺腺癌研究中，Nup58的表达水平被发现与癌症的转移和侵袭性密切相关。研究发现，Nup58在肺腺癌的原发和转移灶中高表达，而在相邻组织和正常肺组织中表达较低。此外，Nup58的高表达与晚期疾病（如IV期）患者相关。通过使用慢病毒载体介导的shRNA敲低Nup58，可以抑制肺腺癌细胞系A549和H1299的转移和侵袭能力。进一步的研究表明，沉默Nup58会导致上皮-间质转化（EMT）标记物的表达改变，以及与GSK-3β/Snail信号通路相关的肿瘤转移和侵袭因子的表达改变[1]。
在果蝇卵巢细胞中，Nup54和Nup58被证明对于通过PIWI相互作用RNA（piRNA）途径进行转座子沉默至关重要。缺乏Nup54和Nup58导致piRNA的生物合成受损，从而无法有效沉默转座子。这表明，Nup58在维持基因组稳定性和防止转座子引起的基因突变中发挥重要作用[2]。
Nup54和Nup58的基因启动子区域经历了快速的进化，这表明它们在物种形成过程中可能发挥着关键作用。研究表明，Nup54和Nup58的基因启动子区域积累了大量的插入/缺失（indels），这些变化可能导致基因表达的改变，进而影响神经连接和物种特定的性状[3]。
在玉米中，ZmNUP58被发现在干旱和盐胁迫条件下对植物的耐受性具有调节作用。过表达ZmNUP58可以显著提高玉米在干旱和盐胁迫条件下的叶绿素含量和抗氧化酶活性。RNA-Seq分析表明，ZmNUP58可以调节与植物激素合成和信号传导、渗透调节物质、抗氧化酶系统、细胞壁生物合成、葡萄糖代谢和水通道蛋白相关的基因表达，从而提高植物对干旱和盐胁迫的耐受性[4]。
在适应细胞应激的过程中，Nup58的功能障碍可以通过非遗传和遗传重连来适应。早期适应性改变与转录组重连和与NPC相互作用的基因的上调相关，而长期适应和适应性恢复则通过NUP58的焦点扩增和突变蛋白表达的恢复来实现[5]。
在高血压性肾病患者中，NUP58在近端小管中高表达，这表明NUP58可能与高血压性肾病中的近端小管损伤相关。研究还发现，高血压性肾病中的肾小球内皮细胞和系膜细胞与近端小管细胞之间存在潜在的细胞间通讯，这可能参与了高血压性肾病的发病机制[6]。
在拟南芥中，NUP58编码核孔中央通道的成分，其功能对于细胞核与细胞质之间的物质转运至关重要。NUP58的突变会导致多种表型变化，包括生长减缓、早期开花和叶片形态异常。这些研究表明，NUP58在维持细胞核与细胞质之间的物质转运平衡中发挥着重要作用[7]。
Nup58的中央通道在NPC中起着选择性转运的作用，其门控机制受到结构域之间的变构调节。研究发现，Nup58的结构域与其相邻的Nup54和运输因子Kapβ1之间存在变构耦合，这种耦合可以通过Kapβ1与Nup58的变构域的多价相互作用来调节中央通道的收缩和扩张[8]。
在锥虫中，TbNup53b是一种具有双定位的核孔蛋白，除了与核孔蛋白相互作用外，还与已知的外显子剪接成分TSR1相互作用，并参与控制表面蛋白的表达，包括核仁周围的procyclin基因。这表明，Nup58可能在转录调控中发挥重要作用[9]。
Nup58的cDNA克隆和分析表明，Nup58与p58具有高度相似性，两者可能通过mRNA选择性剪接产生。Nup58的表达水平在不同的细胞系中有所不同，这表明Nup58和p58在p62复合物中的比例可能是异质的[10]。
综上所述，Nup58作为核孔复合物的重要成分，在调控细胞核与细胞质之间的物质转运、维持基因组稳定性、影响植物对干旱和盐胁迫的耐受性、参与转录调控等方面发挥着重要作用。Nup58的功能障碍与多种疾病的发生发展密切相关，包括肺腺癌、高血压性肾病等。深入研究Nup58的功能和调控机制，有助于揭示其在生物过程中的重要作用，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Shi, Jianlin, Li, Chen, Wang, Hui, Xiao, Benshan, Qiu, Wanfang. 2019. NUP58 facilitates metastasis and epithelial-mesenchymal transition of lung adenocarcinoma via the GSK-3β/Snail signaling pathway. In American journal of translational research, 11, 393-405. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30787996/
2. Munafò, Marzia, Lawless, Victoria R, Passera, Alessandro, Hannon, Gregory J, Czech, Benjamin. 2021. Channel nuclear pore complex subunits are required for transposon silencing in Drosophila. In eLife, 10, . doi:10.7554/eLife.66321. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33856346/
3. McQuarrie, David W J, Read, Adam M, Stephens, Frannie H S, Civetta, Alberto, Soller, Matthias. 2023. Indel driven rapid evolution of core nuclear pore protein gene promoters. In Scientific reports, 13, 8035. doi:10.1038/s41598-023-34985-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37198214/
4. Liu, Zhixue, Abou-Elwafa, Salah Fatouh, Xie, Jiarong, Ren, Zhenzhen, Wei, Li. 2022. A Nucleoporin NUP58 modulates responses to drought and salt stress in maize (Zea mays L.). In Plant science : an international journal of experimental plant biology, 320, 111296. doi:10.1016/j.plantsci.2022.111296. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35643613/
5. Targa, Altea, Larrimore, Katherine E, Wong, Cheng Kit, Choi, Hyungwon, Rancati, Giulia. 2021. Non-genetic and genetic rewiring underlie adaptation to hypomorphic alleles of an essential gene. In The EMBO journal, 40, e107839. doi:10.15252/embj.2021107839. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34528284/
6. Tang, Rong, Lin, Wei, Shen, Chanjuan, Xiao, Xiangcheng, Zhong, Yong. 2023. Single-cell transcriptomics uncover hub genes and cell-cell crosstalk in patients with hypertensive nephropathy. In International immunopharmacology, 125, 111104. doi:10.1016/j.intimp.2023.111104. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37897949/
7. Ferrández-Ayela, Almudena, Alonso-Peral, María Magdalena, Sánchez-García, Ana Belén, Micol, José Luis, Ponce, María Rosa. 2013. Arabidopsis TRANSCURVATA1 encodes NUP58, a component of the nucleopore central channel. In PloS one, 8, e67661. doi:10.1371/journal.pone.0067661. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23840761/
8. Koh, Junseock, Blobel, Günter. . Allosteric Regulation in Gating the Central Channel of the Nuclear Pore Complex. In Cell, 161, 1361-73. doi:10.1016/j.cell.2015.05.013. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26046439/
9. Holden, Jennifer M, Koreny, Ludek, Obado, Samson, Rout, Michael P, Field, Mark C. . Involvement in surface antigen expression by a moonlighting FG-repeat nucleoporin in trypanosomes. In Molecular biology of the cell, 29, 1100-1110. doi:10.1091/mbc.E17-06-0430. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29496964/
10. Hu, T, Gerace, L. . cDNA cloning and analysis of the expression of nucleoporin p45. In Gene, 221, 245-53. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9795236/
| 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 | 交付状态 | 活体/精子 |
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