Ndst4-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Ndst4-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-19403

品系全称

C57BL/6JCya-Ndst4em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-64580-Ndst4-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Ndst4-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-19403) were purchased from Cyagen.
交付类型
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性别
基因型
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基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
N-deacetylase/N-sulfotransferase (heparin glucosaminyl) 4
基因别称
4930439H17Rik
染色体号
Chr 3 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_022565 | Ensembl: ENSMUST00000173932
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 3
敲除长度
~1.2 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:1932545Mice homozygous for a knock-out allele exhibit a phenotype restricted to the colonic epithelium that includes an increased number of colon goblet cells, a decreased number of colonocytes, and increased apoptosis of colonic epithelial cells in the proximal colon.
NDST4,全称为N-去乙酰基葡萄糖胺N-磺基转移酶4,是NDST基因家族中的一员。NDST基因家族编码的酶参与肝素硫酸盐(HS)的生物合成过程,这是细胞表面和细胞外基质中的一种重要成分。NDST4在人体中位于4号染色体上,与NDST1、NDST2和NDST3共同负责肝素硫酸盐的N-去乙酰化和N-磺化反应,这些反应对于肝素硫酸盐的功能至关重要。肝素硫酸盐在细胞生长、分化、迁移以及信号转导中发挥着关键作用。

NDST4在多种生物过程中扮演着重要角色。例如,NDST4在结直肠癌中已被认为是潜在的抑癌基因。在一项研究中,研究人员发现NDST4基因在结直肠癌组织中表达下调,且这种下调与肿瘤的进展和患者的不良预后相关。具体来说,NDST4基因的缺失与肿瘤的病理分期和患者的整体生存率显著相关[1]。此外,NDST4的缺失导致结肠上皮细胞分化异常,包括杯状细胞数量的增加和结肠细胞数量的减少[2]。这些发现表明,NDST4可能通过调节细胞分化在结直肠癌的发生和发展中发挥作用。

NDST4的缺失还与其他疾病相关。例如,NDST4基因的缺失与膀胱外翻-尿道上裂复合体(BEEC)有关,这是一种涉及腹部壁、骨盆、泌尿道、外生殖器和胃肠道的一系列先天性异常[3]。此外,NDST4基因的多态性与循环中的抵抗素水平相关,抵抗素是一种与胰岛素抵抗、炎症以及2型糖尿病和心血管疾病风险相关的多肽激素[4]。

NDST4的表达和功能还受到Wnt信号通路的调节。在斑马鱼早期发育过程中,NDST3基因(NDST4的直系同源基因)的表达对Wnt信号通路的操纵非常敏感。Wnt信号通路的激活导致NDST3表达区域的显著扩张[5]。这些发现表明,NDST4可能参与调节Wnt信号通路,从而影响细胞分化、生长和发育。

NDST4的功能还可能与其他生物学过程相关。例如,NDST4基因的表达在肌细胞分化过程中受到肿瘤坏死因子α(TNF-α)和胰岛素样生长因子1(IGF1)的调控。TNF-α抑制肌细胞分化,而IGF1则促进肌细胞分化。NDST4基因的表达受到这两种因子的影响,表明NDST4可能参与调节肌肉生长和发育[6]。

此外,NDST4基因家族在鱼类的进化过程中经历了基因复制事件。斑马鱼中有五个NDST基因,其中ndst1b基因的敲低导致发育延迟、颅面软骨异常、身体和胸鳍长度缩短,这与NDST1小鼠敲除模型中观察到的特征相似[7]。这些发现表明,NDST4在脊椎动物发育过程中可能具有保守的功能。

NDST4基因家族成员NDST1在肺发育中也发挥着重要作用。NDST1基因的缺失导致肺细胞分化缺陷和细胞增殖增加。NDST1的缺失还增强了BMP信号通路的下游信号传导,并阻碍了BMP的内部化。这些发现表明,NDST1依赖的肝素硫酸盐对于BMP信号通路的正常功能至关重要[8]。

综上所述,NDST4是一种重要的酶,参与肝素硫酸盐的生物合成过程,并参与调节多种生物学过程,包括细胞分化、生长、发育和信号转导。NDST4在结直肠癌、膀胱外翻-尿道上裂复合体和其他疾病中发挥着重要作用。NDST4的研究有助于深入理解肝素硫酸盐在细胞生物学和疾病发生中的功能,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。

参考文献:
1. Tzeng, Sheng-Tai, Tsai, Ming-Hong, Chen, Chi-Long, Yen, Sou-Jhy, Yang, Ya-Chien. 2013. NDST4 is a novel candidate tumor suppressor gene at chromosome 4q26 and its genetic loss predicts adverse prognosis in colorectal cancer. In PloS one, 8, e67040. doi:10.1371/journal.pone.0067040. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23825612/
2. Jao, Tzu-Ming, Li, Ya-Lin, Lin, Shu-Wha, Tsai, Ming-Hong, Yang, Ya-Chien. . Alteration of colonic epithelial cell differentiation in mice deficient for glucosaminyl N-deacetylase/N-sulfotransferase 4. In Oncotarget, 7, 84938-84950. doi:10.18632/oncotarget.12915. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27793051/
3. Köllges, Ricarda, Stegmann, Jil, Schneider, Sophia, Ludwig, Kerstin U, Reutter, Heiko. 2023. Exome Survey and Candidate Gene Re-Sequencing Identifies Novel Exstrophy Candidate Genes and Implicates LZTR1 in Disease Formation. In Biomolecules, 13, . doi:10.3390/biom13071117. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37509153/
4. Qi, Qibin, Menzaghi, Claudia, Smith, Shelly, Liu, Yongmei, Qi, Lu. 2012. Genome-wide association analysis identifies TYW3/CRYZ and NDST4 loci associated with circulating resistin levels. In Human molecular genetics, 21, 4774-80. doi:10.1093/hmg/dds300. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22843503/
5. Anderson, Rebecca A, Oyarbide, Usua. 2022. Neuronal expression of ndst3 in early zebrafish development is responsive to Wnt signaling manipulation. In Gene expression patterns : GEP, 47, 119300. doi:10.1016/j.gep.2022.119300. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36503154/
6. Xia, Ning, Wang, Jie, Guo, Qiuting, Chang, Xing, Zhang, Xiaofei. 2024. Deciphering the antidepressant effects of Rosa damascena essential oil mediated through the serotonergic synapse signaling pathway. In Journal of ethnopharmacology, 328, 118007. doi:10.1016/j.jep.2024.118007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38492791/
7. Aikawa, J, Grobe, K, Tsujimoto, M, Esko, J D. 2000. Multiple isozymes of heparan sulfate/heparin GlcNAc N-deacetylase/GlcN N-sulfotransferase. Structure and activity of the fourth member, NDST4. In The Journal of biological chemistry, 276, 5876-82. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11087757/
8. Meyer, Swanhild U, Krebs, Stefan, Thirion, Christian, Krause, Sabine, Pfaffl, Michael W. 2015. Tumor Necrosis Factor Alpha and Insulin-Like Growth Factor 1 Induced Modifications of the Gene Expression Kinetics of Differentiating Skeletal Muscle Cells. In PloS one, 10, e0139520. doi:10.1371/journal.pone.0139520. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26447881/