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C57BL/6JCya-Tulp1em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
产品名称:
Tulp1-flox
产品编号:
S-CKO-19233
品系背景:
C57BL/6JCya
每周秒杀
* 使用本品系发表的文献需注明:Tulp1-flox mice (Strain S-CKO-19233) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Tulp1em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-22157-Tulp1-B6J-VB
产品编号
S-CKO-19233
基因名
Tulp1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Tulp1l
NCBI号
修饰方式
条件性基因敲除
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。
小鼠表型
MGI:109571 Homozygous mutant mice exhibit retinal degeneration.
质控标准
精子检测
① 冷冻前验证精子活力观察
② 冷冻验证每批次进行复苏验证
品系状态
活体
环境标准
SPF
供应地区
全球范围
品系详情
Tulp1位于小鼠的17号染色体,采用基因编辑技术,通过高通量电转受精卵方式,获得Tulp1基因条件性敲除小鼠,性成熟后取精子冻存。
Tulp1-flox小鼠模型由赛业生物(Cyagen)构建,是一种用于研究Tulp1基因功能的条件性敲除小鼠。该基因位于小鼠17号染色体上,包含15个外显子,其中ATG起始密码子在1号外显子,TGA终止密码子在15号外显子。在Tulp1基因中,6至8号外显子被选为条件性敲除区域(cKO区域),该区域包含338个碱基对的编码序列。通过删除这个区域,可以导致小鼠Tulp1基因功能的丧失。赛业生物(Cyagen)构建Tulp1-flox小鼠模型的过程包括将基因编辑技术和PCR技术相结合,使用BAC克隆RP23-105G21作为模板,生成同源臂和cKO区域。通过将核糖核蛋白(RNP)和靶向载体共同注入受精卵,实现Tulp1基因的敲除。出生的小鼠将通过PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带Tulp1敲除等位基因的小鼠表现出视网膜退化的特征。
基因研究概述
Tulp1,全称为TUB-like protein 1,是一种在视网膜中表达的蛋白质。Tulp1属于Tubby样蛋白(TULPs)家族,这个家族在植物、脊椎动物和无脊椎动物中都有发现。TULPs家族成员的蛋白质都共享一个保守的羧基末端区域,大约包含200个氨基酸残基。Tulp1在视网膜中的表达具有细胞特异性,主要在光感受器细胞中表达[5]。Tulp1的功能与光感受器细胞的生理密切相关,其突变会导致视网膜变性,从而导致视力丧失。
Tulp1的突变与两种遗传性视网膜变性相关:早期发作的视网膜色素变性(RP)和Leber先天性黑蒙(LCA)。RP是一种进行性视网膜变性病,特征是视网膜光感受器的进行性死亡,导致视力丧失。LCA是一种严重的视网膜变性病,通常在儿童期发病,导致严重的视力丧失。Tulp1的突变会影响光感受器细胞的蛋白质运输,导致蛋白质在细胞内积累,并激活内质网应激(ER应激)途径,最终导致细胞死亡[3,6]。
Tulp1的突变还会影响视网膜光感受器突触的结构和功能。Tulp1主要在光感受器突触的周围活性区表达,与主要内吞蛋白在突触带附近共定位。Tulp1的缺失会导致内吞蛋白在周围活性区的富集减少,并降低突触带附近的内吞活性。此外,Tulp1还与突触带蛋白RIBEYE相互作用,这对于维持突触带的完整性至关重要。这些发现表明,Tulp1在维持视网膜光感受器突触结构和功能方面发挥着重要作用[4]。
在斑马鱼模型中,Tulp1的缺失会导致视网膜早期变性。斑马鱼中存在两个Tulp1的同源基因,即tulp1a和tulp1b。tulp1a的敲除会导致UV锥细胞视蛋白的错位和UV锥细胞的变性,而tulp1b的敲除会导致视杆细胞视蛋白的错位和视杆-视锥变性。在tulp1双敲除斑马鱼中,所有类型的感光细胞中都存在视蛋白的错位,并且在非常小的年龄就观察到严重的变性,这与Tulp1患者临床表现的相似。感光细胞纤毛长度在tulp1双敲除视网膜中显著减少。RNA-seq分析显示,tulp1双敲除斑马鱼中纤毛和鞭毛微管结构成分tektin2(tekt2)的表达下调。双荧光素酶报告基因实验表明,Tulp1a和Tulp1b可以转录激活tekt2的启动子。此外,铁死亡可能在tulp1双敲除斑马鱼中被激活,这表明铁死亡途径相关基因的表达上调,线粒体缩小,线粒体嵴减少或消失,视网膜中出现铁和脂滴沉积。这些发现表明,Tulp1的缺失会导致纤毛结构和视蛋白转运缺陷,并通过下调tekt2的表达进一步增加感光细胞的死亡[2]。
Tulp1的突变也与Usher综合征相关。Usher综合征是一种常染色体隐性遗传病,导致听力丧失和视力丧失。在中国Usher综合征患者中,Tulp1基因突变是导致视网膜变性的一个重要原因。一项研究对119名临床诊断为Usher综合征的患者进行了基因分析,发现92名患者(77.3%)存在双等位基因突变,5名患者(4.2%)存在单等位基因突变,1名患者(0.8%)存在一个半合子突变,总体突变检出率为78.2%。该研究共发现了132种不同的致病突变,涉及7个Usher综合征基因(ABHD12、CDH23、GPR98、MYO7A、PCDH15、USH1C和USH2A),5个其他视网膜变性基因(CHM、CNGA1、EYS、PDE6B和TULP1)和1个非综合征性听力丧失基因(MYO15A)。其中,78种突变是新发现的。MYO7A基因的突变是导致60%的USH1家系的病因,其次是PCDH15(20%)和USH1C(10%)。USH2A基因的突变占USH2家系的67.7%,突变c.8559-2A>G是最常见的,占已鉴定USH2A等位基因的19.1%。这项研究表明,中国Usher综合征患者中每个Usher综合征基因的突变谱与其他人群不同。为中国人群形成突变谱将为Usher综合征患者未来的精确遗传诊断提供可能[1]。
综上所述,Tulp1是一种在视网膜中表达的蛋白质,其突变会导致视网膜变性,从而导致视力丧失。Tulp1的突变会影响光感受器细胞的蛋白质运输、突触结构和功能,以及纤毛结构和视蛋白转运。在斑马鱼模型中,Tulp1的缺失会导致视网膜早期变性,这与铁死亡途径的激活有关。Tulp1的突变也与Usher综合征相关。对这些突变的进一步研究有助于深入了解视网膜变性的病理生理机制,并为视网膜变性疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Sun, Tengyang, Xu, Ke, Ren, Yanfan, Tian, Lu, Li, Yang. . Comprehensive Molecular Screening in Chinese Usher Syndrome Patients. In Investigative ophthalmology & visual science, 59, 1229-1237. doi:10.1167/iovs.17-23312. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29625443/
2. Jia, Danna, Gao, Pan, Lv, Yuexia, Liu, Mugen, Ren, Xiang. 2022. Tulp1 deficiency causes early-onset retinal degeneration through affecting ciliogenesis and activating ferroptosis in zebrafish. In Cell death & disease, 13, 962. doi:10.1038/s41419-022-05372-w. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36396940/
3. Lobo, Glenn P, Au, Adrian, Kiser, Philip D, Hagstrom, Stephanie A. 2016. Involvement of Endoplasmic Reticulum Stress in TULP1 Induced Retinal Degeneration. In PloS one, 11, e0151806. doi:10.1371/journal.pone.0151806. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26987071/
4. Wahl, Silke, Magupalli, Venkat Giri, Dembla, Mayur, Goldberg, Andrew F X, Schmitz, Frank. . The Disease Protein Tulp1 Is Essential for Periactive Zone Endocytosis in Photoreceptor Ribbon Synapses. In The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 36, 2473-93. doi:10.1523/JNEUROSCI.2275-15.2016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26911694/
5. Ikeda, S, He, W, Ikeda, A, North, M A, Nishina, P M. . Cell-specific expression of tubby gene family members (tub, Tulp1,2, and 3) in the retina. In Investigative ophthalmology & visual science, 40, 2706-12. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10509669/
6. Lobo, Glenn P, Ebke, Lindsey A, Au, Adrian, Hagstrom, Stephanie A. . TULP1 Missense Mutations Induces the Endoplasmic Reticulum Unfolded Protein Response Stress Complex (ER-UPR). In Advances in experimental medicine and biology, 854, 223-30. doi:10.1007/978-3-319-17121-0_30. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26427415/