huTARDBP-Q331K/M337V/A382T小鼠

复苏/繁育服务
产品名称

huTARDBP-Q331K/M337V/A382T

产品编号

C001963

品系全称

C57BL/6JCya-Tardbptm2(hTARDBP*Q331K*M337V*A382T)/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系状态

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性别
基因型
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小计:
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基本信息

应用领域

基因
TARDBP
基因别称
ALS10,TDP-43
染色体号
Chr 1 (Human)

品系介绍

TAR DNA结合蛋白43(TAR DNA binding protein 43,TARDBP/TDP43)是一种参与RNA加工转运和代谢的重要蛋白,其在细胞质的聚集是几种神经退行性疾病的关键病理特征,包括肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶痴呆症(FTD)。TDP43是一种多功能核蛋白,是散发性和家族性ALS残余运动神经元中可见的泛素阳性胞质包涵体的主要成分,几乎所有ALS病例中都可见TDP43的胞质内含物 [1]。TDP43通常定位于细胞核内,但可以在细胞核和细胞质之间穿梭来发挥多种功能,包括调节RNA剪接、转运和稳态。TDP43的细胞质错位和核丢失都与ALS和FTD有关,TDP43的表达水平和正确的细胞定位通过严格控制的核-质运输实现来保障其正常功能 [2]
TARDBP基因C端甘氨酸富集结构域上的Q331K、M337V和A382T这三种突变会协同作用,从根本上改变TDP-43蛋白的生物物理特性与细胞内定位,进而强力驱动神经退行性病变 [3]。单独来看,Q331K会促进毒性C端片段的产生并扰乱RNA剪接,M337V则会加速蛋白不可逆纤维化、影响线粒体运输 [4],而A382T会进一步导致蛋白核质定位异常并引发R-环介导的DNA损伤,加重病理损伤 [5]。当这三种突变在人源化模型中共同存在时,会共同诱发典型的TDP-43蛋白病,使其丧失正常的核内调控功能,同时在胞质中形成具有毒性的聚集物;这一病理过程与ALS和FTD的临床进展高度一致,最终造成运动神经元选择性死亡、认知功能下降,并出现ALS-FTD疾病谱特征性的磷酸化包涵体。
huTARDBP-Q331K/M337V/A382T小鼠通过将p.Q331K(CAG→AAG)、p.M337V(ATG→GTG)和p.A382T(GCA→ACA)点突变引入至huTARDBP小鼠(产品编号:C001418)人源TARDBP基因的6号外显子中构建。该模型是研究肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶变性(FTLD)等神经退行性疾病的宝贵工具,可用于研究TDP-43蛋白聚集对相关疾病的影响。
参考文献
Lye YS, Chen YR. TAR DNA-binding protein 43 oligomers in physiology and pathology. IUBMB Life. 2022 Aug;74(8):794-811.
Chen-Plotkin AS, Lee VM, Trojanowski JQ. TAR DNA-binding protein 43 in neurodegenerative disease. Nat Rev Neurol. 2010 Apr;6(4):211-20.
Sreedharan J, Blair IP, Tripathi VB, Hu X, Vance C, Rogelj B, Ackerley S, Durnall JC, Williams KL, Buratti E, Baralle F, de Belleroche J, Mitchell JD, Leigh PN, Al-Chalabi A, Miller CC, Nicholson G, Shaw CE. TDP-43 mutations in familial and sporadic amyotrophic lateral sclerosis. Science. 2008 Mar 21;319(5870):1668-72.
Johnson BS, Snead D, Lee JJ, McCaffery JM, Shorter J, Gitler AD. TDP-43 is intrinsically aggregation-prone, and amyotrophic lateral sclerosis-linked mutations accelerate aggregation and increase toxicity. J Biol Chem. 2009 Jul 24;284(30):20329-39.
Giannini M, Bayona-Feliu A, Sproviero D, Barroso SI, Cereda C, Aguilera A. TDP-43 mutations link Amyotrophic Lateral Sclerosis with R-loop homeostasis and R loop-mediated DNA damage. PLoS Genet. 2020 Dec 10;16(12):e1009260.

构建方案

图1. huTARDBP小鼠基因编辑打靶示意图。将小鼠Tardbp基因的ATG起始密码子至TAG终止密码子片段替换为人源TARDBP基因的ATG起始密码子至TAG终止密码子片段。
图2. huTARDBP-Q331K/M337V/A382T小鼠基因编辑打靶示意图。 将p.Q331K(CAG→AAG)、p.M337V(ATG→GTG)和p.A382T(GCA→ACA)点突变引入至人源TARDBP基因的6号外显子中。