Tnni1-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Tnni1-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-20564

品系全称

C57BL/6JCya-Tnni1em1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-21952-Tnni1-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Tnni1-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-20564) 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
troponin I, skeletal, slow 1
基因别称
2700018B22Rik,ssTnI
染色体号
Chr 1 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_021467 | Ensembl: ENSMUST00000152208
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 5~9
敲除长度
~5.3 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
TNNI1,也称为肌钙蛋白I慢肌型,是肌钙蛋白复合体中的一种重要的抑制性亚基。肌钙蛋白复合体存在于横纹肌细丝中,并发挥核心作用,调节肌肉收缩和松弛的钙离子信号传导。TNNI1基因编码的蛋白质在慢肌纤维中特异性表达,并在肌肉发育过程中发挥关键作用。在进化过程中,脊椎动物的肌钙蛋白I(TnI)基因已经演化成三种亚型,分别由三个同源基因编码:TNNI1编码慢骨骼肌TnI,TNNI2编码快骨骼肌TnI,而TNNI3编码心肌TnI。这三种亚型在不同的肌肉类型和发育阶段下表达,并受到特定的基因调控和翻译后修饰的影响[1]。

TNNI1基因的转录调控区域和DNA甲基化分析显示,在鸭的骨骼肌中,TNNI1启动子区域存在两个CpG岛,其中一个位于核心转录调控区域(-2078/-885 bp)。在胚胎发育的第21天和第27天,胸肌和腿肌中TNNI1启动子的CpG岛的总甲基化水平没有变化。然而,在胚胎发育的第21天和第27天,胸肌和腿肌中的四个CpG位点(位置4、11、13和14)的甲基化水平显著不同。此外,分析表明,多个CpG位点的甲基化水平与骨骼肌中的mRNA表达水平有显著相关性。在TNNI1启动子中,还发现了多个转录因子结合位点,包括Sp1、c-Myc、Oct-1和NF-kB基序,它们可能负责TNNI1基因的转录调控[2]。

在人类中,TNNI1基因突变与常染色体显性遗传的近端关节挛缩症相关。研究发现,一个日本家族中的一位14岁男孩患有近端关节挛缩症,并伴有血清肌酸激酶水平升高。肌肉活检显示部分I型纤维呈虫蚀状,电子显微镜分析显示I型纤维中存在Z盘流。通过三重外显子组测序,研究人员在家族中发现了一个TNNI1基因的杂合无义突变,即c.523A>T(p.K175*)。这种突变的氨基酸残基位于C末端附近的肌动蛋白结合位点,与TNNI2的变异热点区域相似,而TNNI2与远端关节挛缩症类型1和2b相关。与TNNI2变异患者相比,该患者表现出较轻的表型,并且患有近端关节挛缩症。这项研究揭示了TNNI1基因在疾病中的作用,并为该疾病提供了新的基因和临床信息[3]。

此外,TNNI1基因的表达模式在鸭的早期发育过程中进行了研究。通过逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术,获得了鸭的全长TNNI1 cDNA序列。预测的蛋白质含有17个磷酸化位点,并且是亲水性、非分泌性蛋白质。TNNI1 mRNA在70天龄的鸭的所有组织中均可检测到,其中肌肉组织具有较高的表达水平,尤其在腿肌中。在胚胎和孵化后的发育过程中,TNNI1基因在胸肌和腿肌中差异表达。这些发现揭示了TNNI1基因的序列特征和表达模式,为TNNI1基因在鸭肌肉纤维发育和肉品质中的作用提供了相关证据[4]。

在脓毒症引起的重症监护病房获得性肌无力(ICU-AW)研究中,PD-1缺陷小鼠的骨骼肌功能受到脓毒症的影响。研究发现,野生型(WT)脓毒症小鼠的肌肉重量和力量显著降低,而PD-1敲除(KO)脓毒症小鼠没有表现出肌肉重量和力量的下降。慢肌特异性mRNA,包括肌红蛋白(Mb)、肌钙蛋白I型1(Tnni1)和肌球蛋白重链7(Myh7)在WT骨骼肌中显著下调,而在PD-1 KO脓毒症小鼠中Tnni1和Myh7的表达水平增加。此外,IL-13产生在骨骼肌中的ILC2s中显著高于T细胞,并且在PD-1 KO脓毒症小鼠中ILC2s的IL-13产生增加。ILC2衍生的IL-13被证明可以保护肌肉免受实验性ICU-AW的影响,并且PD-1阻断可能通过增加ILC2衍生的IL-13来保护肌肉力量,这为脓毒症引起的ICU-AW的治疗提供了新的思路[5]。

在喂养限制对新西兰白兔骨骼肌发育的影响研究中,研究人员发现,30%的饲料限制导致骨骼肌纤维面积显著减少。通过基因表达分析,发现TNNI1基因的表达受到饲料限制的影响。进一步的功能分析表明,TNNI1基因的过表达可以显著增强骨骼肌发育相关基因的表达,而TNNI1基因的沉默则显著降低了相关基因的表达。这些结果表明,TNNI1基因可能在调节肌肉发育相关基因的表达中发挥重要作用[6]。

在猪的肉质性状研究中,TNNI1基因的变异与肉质性状相关。研究发现,TNNI1基因中的两个SNPs(g.5174T>C和g.8350C>A)与股二头肌的肌内脂肪含量和肉色值显著相关。此外,g.5174T>C还与背最长肌的肉色值和肌间脂肪含量以及背最长肌和半棘肌的pH值显著相关。而TNNI2基因中的g.1167C>T多态性与背最长肌和半棘肌的pH值、肉色值和肌间脂肪含量显著相关。这些研究结果揭示了TNNI1和TNNI2基因的变异与肉质性状之间的关联,为肉质性状的遗传改良提供了潜在的候选基因[7,8]。

综上所述,TNNI1基因编码的肌钙蛋白I慢肌型在肌肉收缩、肌肉发育和肉质性状等方面发挥着重要作用。TNNI1基因的表达受到转录调控和DNA甲基化的影响,并且与肌肉类型和发育阶段相关。此外,TNNI1基因的变异与近端关节挛缩症相关,并且可能通过影响慢肌特异性基因的表达来调节肌肉功能。研究TNNI1基因有助于深入理解肌肉生理和病理过程,并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. Sheng, Juan-Juan, Jin, Jian-Ping. 2015. TNNI1, TNNI2 and TNNI3: Evolution, regulation, and protein structure-function relationships. In Gene, 576, 385-94. doi:10.1016/j.gene.2015.10.052. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26526134/
2. Ji, G-G, Shu, J-T, Zhang, M, Liu, Y-F, Tu, Y-J. 2019. Transcriptional regulatory region and DNA methylation analysis of TNNI1 gene promoters in Gaoyou duck skeletal muscle (Anas platyrhynchos domestica). In British poultry science, 60, 202-208. doi:10.1080/00071668.2019.1602250. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30968708/
3. Nishimori, Yukako, Iida, Aritoshi, Ogasawara, Masashi, Noguchi, Satoru, Nishino, Ichizo. 2021. TNNI1 Mutated in Autosomal Dominant Proximal Arthrogryposis. In Neurology. Genetics, 8, e649. doi:10.1212/NXG.0000000000000649. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34934811/
4. Shu, Jingting, Ji, Gaige, Zhang, Ming, Ju, Xiaojun, Zhang, Di. 2018. Molecular Cloning, Characterization, and Temporal Expression Profile of Troponin I Type 1 (TNNI1) Gene in Skeletal Muscle During Early Development of Gaoyou Duck (Anas Platyrhynchos Domestica). In Animal biotechnology, 30, 118-128. doi:10.1080/10495398.2018.1444620. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29557225/
5. Akama, Yuichi, Park, Eun Jeong, Satoh-Takayama, Naoko, Suzuki, Kei, Shimaoka, Motomu. 2024. Roles of programmed death-1 and muscle innate lymphoid cell-derived interleukin 13 in sepsis-induced intensive care unit-acquired weakness. In Journal of cachexia, sarcopenia and muscle, 15, 1999-2012. doi:10.1002/jcsm.13548. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39016179/
6. Li, Yunpeng, Zhou, Tong, Zhuang, Junyi, Wu, Xinsheng, Chen, Yang. 2022. Effects of feeding restriction on skeletal muscle development and functional analysis of TNNI1 in New Zealand white rabbits. In Animal biotechnology, 34, 4435-4447. doi:10.1080/10495398.2022.2155662. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36520026/
7. Yang, H, Xu, Z Y, Lei, M G, Xiong, Y Z, Zuo, B. . Association of 3 polymorphisms in porcine troponin I genes (TNNI1 and TNNI2) with meat quality traits. In Journal of applied genetics, 51, 51-7. doi:10.1007/BF03195710. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20145300/
8. Xu, Z Y, Yang, H, Xiong, Y Z, Lei, M G, Zuo, B. 2010. Identification of three novel SNPs and association with carcass traits in porcine TNNI1 and TNNI2. In Molecular biology reports, 37, 3609-13. doi:10.1007/s11033-010-0010-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20182806/