Pdyn-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Pdyn-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-18529

品系全称

C57BL/6JCya-Pdynem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-18610-Pdyn-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Pdyn-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-18529) 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
prodynorphin
基因别称
Dyn
染色体号
Chr 2 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_018863 | Ensembl: ENSMUST00000028883
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3~4
敲除长度
~2.7 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:97535Homozygotes for targeted null mutations exhibit high postnatal mortality, impaired thermoregulation, and loss of white fat. Survivors show ketosis, microvesicular fat accumulation, elevated serum lipids, and behavioral abnormalities.
Pdyn基因,全称为Prodynorphin基因,编码的是一种称为prodynorphin的前体蛋白。该蛋白随后会被酶切成为多个片段,其中最重要的片段是dynorphin,一种κ-阿片受体(KOR)的内源性配体。KOR系统在调节情绪、动机行为、疼痛感知以及药物成瘾等方面发挥着重要作用。

研究表明,Pdyn基因的表达受到多种因素的调控。例如,神经元的激活可以诱导Pdyn基因的表达,并通过染色质重塑改变基因的转录活性。研究发现,神经元去极化后4小时内,基因组中成千上万的位点出现染色质可及性增加,这些潜在的调控元件主要位于非编码区域,并富含多个活性依赖性转录因子的保守基序,如AP-1。此外,蛋白质合成的阻断可以防止活性依赖性染色质重塑,这表明IEG蛋白对于这一过程是必需的。通过靶向分析LRG位点,研究者发现Pdyn基因上游存在一个潜在的增强子,这个增强子对于Pdyn转录是必要且充分的。这个调控元件在人类PDYN基因座上也得到保守,并且其激活足以驱动人类细胞中的PDYN转录。这些结果提示IEG参与增强子处的染色质重塑,并确定了一个保守的增强子,它可能成为涉及Pdyn失调的脑部疾病的治疗靶点[1]。

除了神经元激活,转录因子REST也被发现可以靶向Pdyn基因。在人类神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞中,REST活性被干扰后可以增加PDYN的表达。此外,与SH-SY5Y细胞相比,在成人人类大脑中REST与PDYN的结合减少,这恰好与PDYN表达的增加相一致。这可能与MIR-9介导的REST下调有关,因为REST和MIR-9的表达之间存在强烈的负相关。这些结果提示REST在SH-SY5Y细胞和成人人类大脑中抑制PDYN表达,并可能对精神健康和脑部/精神疾病有影响[2]。

Pdyn基因的变异也与多种疾病有关。例如,研究发现土耳其甲基苯丙胺使用障碍(MD)患者中,PDYN基因的rs1997794、rs1022563、rs6045819、rs2235749多态性频率与健康对照组相比存在显著差异。此外,PDYN水平在甲基苯丙胺戒断期间升高,并且在戒断症状改善时PDYN水平下降。PDYN水平与贝克抑郁量表(BDI)得分呈负相关,与情绪状态量表(TEMPS-A)得分呈正相关。这些发现提示在MD患者中筛查与成瘾风险增加相关的气质特征,并基于气质特征和PDYN的影响开发干预措施可能是有益的[3]。

此外,PDYN基因与酒精依赖性也有相关性。研究发现,PDYN基因的变异与酒精依赖性以及负性情绪状态下饮酒的倾向有关。此外,PDYN基因的变异与抑郁症状的严重程度也有一定的相关性。这些结果支持了PDYN基因序列变异可能对酒精依赖性和酒精依赖者中负性情绪状态下的饮酒倾向有贡献的假设[5]。

Pdyn基因还与神经系统的其他功能有关。例如,研究发现,在缺乏Pdyn基因的小鼠中,皮质和丘脑中的p-JNK1/2和p-ERK1/2水平降低,而在应激条件下,Pdyn基因的缺乏可以防止p-JNK1/2和FADD的过度激活。这表明Pdyn基因可能对于应激条件下JNK1/2和FADD通路的激活是必需的[4]。

综上所述,Pdyn基因在神经系统的功能调节中发挥着重要作用,其表达受到多种因素的调控,并与多种疾病有关。Pdyn基因的研究有助于深入理解神经系统疾病的发生机制,并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Phillips, Robert A, Wan, Ethan, Tuscher, Jennifer J, Ianov, Lara, Day, Jeremy J. 2023. Temporally specific gene expression and chromatin remodeling programs regulate a conserved Pdyn enhancer. In bioRxiv : the preprint server for biology, , . doi:10.1101/2023.06.02.543489. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37333110/
2. Henriksson, Richard, Bäckman, Cristina M, Harvey, Brandon K, Shippenberg, Toni S, Bakalkin, Georgy. 2014. PDYN, a gene implicated in brain/mental disorders, is targeted by REST in the adult human brain. In Biochimica et biophysica acta, 1839, 1226-32. doi:10.1016/j.bbagrm.2014.09.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25220237/
3. Şenormancı, Güliz, Turan, Çetin, Çelik, Sevim Karakaş, Akca, Ayşe Semra Demir, Şenormancı, Ömer. 2020. Prodynorphin (PDYN) gene polymorphisms in Turkish patients with methamphetamine use disorder, changes in PDYN serum levels in withdrawal and the relationship between PDYN, temperament and depression. In Journal of ethnicity in substance abuse, 21, 522-537. doi:10.1080/15332640.2020.1785361. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32597371/
4. Yáñez-Gómez, Fernando, Ramos-Miguel, Alfredo, García-Sevilla, Jesús A, Manzanares, Jorge, Femenía, Teresa. 2023. Regulation of Cortico-Thalamic JNK1/2 and ERK1/2 MAPKs and Apoptosis-Related Signaling Pathways in PDYN Gene-Deficient Mice Following Acute and Chronic Mild Stress. In International journal of molecular sciences, 24, . doi:10.3390/ijms24032303. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36768626/
5. Karpyak, Victor M, Winham, Stacey J, Preuss, Ulrich W, Mrazek, David A, Biernacka, Joanna M. 2012. Association of the PDYN gene with alcohol dependence and the propensity to drink in negative emotional states. In The international journal of neuropsychopharmacology, 16, 975-85. doi:10.1017/S1461145712001137. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23101464/