Gucy2e-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Gucy2e-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-20684

品系全称

C57BL/6JCya-Gucy2eem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-14919-Gucy2e-B6J-VB

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Gucy2e-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-20684) 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
guanylate cyclase 2e
基因别称
GC-E,GC1,ROS-GC1
染色体号
Chr 11 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_008192 | Ensembl: ENSMUST00000021259
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 5~7
敲除长度
~1.3 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
MGI:105123Mice homozygous for a knock-out allele exhibit abnormal retinal cone cell morphology, impaired cone and rod electrophysiology, and severe retinal cone cell degeneration.
Gucy2e,也称为GUCY2D,是一种重要的视网膜鸟苷酸环化酶1(RetGC1)的编码基因。RetGC1是一种在视网膜感光细胞的外节中表达的蛋白质,对感光细胞从光激发中恢复至关重要。Gucy2e基因的突变是Leber先天性黑蒙症1型(LCA1)的主要原因之一,这是一种严重的视网膜营养不良,表现为视力低下或失明。LCA1是LCA最常见的类型,占所有LCA病例的20%。GUCY2D基因编码的RetGC1负责在光暴露后恢复感光细胞的暗状态。Gucy2e基因敲除小鼠表现出部分丧失的视杆细胞功能和完全丧失的视锥细胞功能,这表明RetGC1对于维持正常的视网膜功能至关重要[1,2]。

Gucy2e基因的突变不仅影响视网膜感光细胞的功能,还可能影响视网膜感光细胞的结构。例如,Gucy2e基因敲除小鼠的视锥细胞在形态上看似正常,但其光传导过程中涉及的蛋白质定位发生改变。此外,Gucy2e基因敲除小鼠的视杆细胞和视锥细胞在早期表现出功能丧失,随后逐渐丧失细胞结构,这可能与LCA1患者和由GUCY2D基因隐性突变引起的视锥-视杆营养不良的疾病病理学有关[3]。

基因治疗为LCA1患者提供了新的治疗策略。通过腺相关病毒(AAV)载体将Gucy2e基因或其正常拷贝递送到视网膜感光细胞中,可以恢复视杆细胞和视锥细胞的功能,并改善视觉行为。这些研究表明,基因治疗有望成为治疗LCA1的有效方法[1,2,4]。

除了基因治疗,研究人员还探索了其他治疗方法。例如,通过使用双链RNA干扰(RNAi)技术,可以降低Gucy2e基因的表达,从而减缓视网膜变性的进展。此外,使用AAV载体同时递送野生型PDE6β和GUCY2E或CNGA1的短发夹RNA(shRNA)可以减缓视网膜变性的进展,并恢复视网膜感光细胞的功能[5]。

Gucy2e基因的研究不仅有助于理解LCA1的发病机制,还为其他视网膜疾病的治疗提供了新的思路。例如,通过研究Gucy2e基因敲除小鼠的视网膜感光细胞中膜蛋白的运输机制,可以揭示视网膜感光细胞中膜蛋白运输的特定途径[6]。此外,Gucy2e基因的甲基化状态可能与脂质水平有关,这表明Gucy2e基因可能参与了神经系统和视网膜功能的调控[7]。

综上所述,Gucy2e基因编码的RetGC1在维持视网膜感光细胞功能和结构方面发挥着重要作用。Gucy2e基因的突变是LCA1的主要原因之一,而基因治疗和其他治疗方法有望为LCA1患者提供新的治疗策略。Gucy2e基因的研究不仅有助于深入理解LCA1的发病机制,还为其他视网膜疾病的治疗提供了新的思路和策略。

参考文献:
1. Boye, Sanford L, Peterson, James J, Choudhury, Shreyasi, Dizhoor, Alexander M, Boye, Shannon E. 2015. Gene Therapy Fully Restores Vision to the All-Cone Nrl(-/-) Gucy2e(-/-) Mouse Model of Leber Congenital Amaurosis-1. In Human gene therapy, 26, 575-92. doi:10.1089/hum.2015.053. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26247368/
2. Mihelec, Marija, Pearson, Rachael A, Robbie, Scott J, Smith, Alexander J, Ali, Robin R. 2011. Long-term preservation of cones and improvement in visual function following gene therapy in a mouse model of leber congenital amaurosis caused by guanylate cyclase-1 deficiency. In Human gene therapy, 22, 1179-90. doi:10.1089/hum.2011.069. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21671801/
3. Mellen, Russell W, Calabro, Kaitlyn R, McCullough, K Tyler, Boye, Sanford L, Boye, Shannon E. 2023. Development of an AAV-CRISPR-Cas9-based treatment for dominant cone-rod dystrophy 6. In Molecular therapy. Methods & clinical development, 30, 48-64. doi:10.1016/j.omtm.2023.05.020. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37361352/
4. Karan, Sukanya, Zhang, Houbin, Li, Sha, Frederick, Jeanne M, Baehr, Wolfgang. 2007. A model for transport of membrane-associated phototransduction polypeptides in rod and cone photoreceptor inner segments. In Vision research, 48, 442-52. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17949773/
5. Sun, Rui, Weng, Haoyi, Men, Ruoting, Zee, Benny Chung-Ying, Wang, Maggie Haitian. 2018. Gene-methylation epistatic analyses via the W-test identifies enriched signals of neuronal genes in patients undergoing lipid-control treatment. In BMC proceedings, 12, 53. doi:10.1186/s12919-018-0143-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30263051/
6. Naggert, Anna S E N, Collin, Gayle B, Wang, Jieping, Krebs, Mark P, Chang, Bo. 2023. A mouse model of cone photoreceptor function loss (cpfl9) with degeneration due to a mutation in Gucy2e. In Frontiers in molecular neuroscience, 15, 1080136. doi:10.3389/fnmol.2022.1080136. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36698779/
7. Boye, Sanford L, Peshenko, Igor V, Huang, Wei Chieh, Hauswirth, William W, Boye, Shannon E. . AAV-mediated gene therapy in the guanylate cyclase (RetGC1/RetGC2) double knockout mouse model of Leber congenital amaurosis. In Human gene therapy, 24, 189-202. doi:10.1089/hum.2012.193. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23210611/