智鼠故事 
C57BL/6JCya-Bmp4em1flox/Cya 条件性基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Bmp4-flox
产品编号：
S-CKO-01434
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Bmp4-flox mice (Strain S-CKO-01434) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量
只
基本信息
品系名称
C57BL/6JCya-Bmp4em1flox/Cya
品系编号
CKOCMP-12159-Bmp4-B6J-VA
产品编号
S-CKO-01434
基因名
Bmp4
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
Bmp-4; Bmp2b; Bmp2b-1; Bmp2b1
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:88180 Targeted mutants have wide ranging effects, including embryonic lethality, aberrant mesoderm differentation, developmental retardation and disorganized posterior structures; heterozygous null mutants display anomalies of the kidney and urinary tract; other targeted mutants display failure of lens induction and lack primordial germ cells.
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
中国
品系详情
Bmp4位于小鼠的14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Bmp4基因条件性敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Bmp4-flox小鼠模型由赛业生物（Cyagen）采用基因编辑技术构建。该模型基于小鼠14号染色体上的Bmp4基因，该基因由4个外显子组成，其中ATG起始密码子在3号外显子，TGA终止密码子在4号外显子。条件性敲除区域（cKO区域）选择在3号和4号外显子，包含1227个碱基对的编码序列。删除该区域会导致小鼠Bmp4基因功能的丧失。为了构建靶向载体，赛业生物（Cyagen）使用BAC克隆RP23-26C16作为模板，通过PCR生成同源臂和cKO区域。构建过程中，将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。出生的小鼠将通过PCR和测序分析进行基因型鉴定。携带敲除等位基因的小鼠表现出广泛的表型效应，包括胚胎致死性、异常的中胚层分化、发育迟缓和后部结构的紊乱；杂合子基因敲除小鼠出现肾脏和泌尿道的异常；其他基因敲除小鼠表现出晶状体诱导失败和无原始生殖细胞。敲除3号和4号外显子会导致基因移码，覆盖100.0%的编码区域。5'-loxP位点插入的内含子2的大小为1061个碱基对。有效的cKO区域大小约为2.5千碱基对。Bmp4-flox小鼠模型可用于研究Bmp4基因在小鼠体内的功能，为相关研究领域提供重要的工具。
基因研究概述
基因BMP4，也称为骨形态发生蛋白4，是一种属于转化生长因子β（TGFβ）超家族的多功能生长因子。BMP4在胚胎发育和哺乳动物出生后及成年的细胞功能中发挥着重要作用。BMP4的信号传导研究揭示了Smad1、5和8是BMP受体的下游分子，并在BMP信号传导中发挥核心作用。BMP信号在心脏、神经和软骨发育中起着至关重要的作用，并且BMPs还在出生后的骨形成中发挥着重要作用[2]。
BMP4在多种组织和细胞类型中表达，包括骨骼、软骨、肾脏、肺、肝脏和皮肤等。BMP4的表达受到多种因素的调节，包括细胞因子、生长因子、激素和细胞内信号通路等。BMP4的信号通路是通过与细胞表面受体结合并激活下游信号分子来实现的。BMP受体是一类丝氨酸/苏氨酸激酶受体，包括I型和II型亚型。BMP信号通路中的下游分子包括Smad1、5和8，它们在将信号从受体传递到核内的目标基因中发挥重要作用。
BMP4在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。BMP4在心脏、神经和软骨发育中起着至关重要的作用。此外，BMP4还参与骨形成、血管生成、细胞凋亡和免疫调节等过程。BMP4的表达异常与多种疾病的发生和发展有关，包括骨骼疾病、神经系统疾病、癌症和代谢性疾病等。
BMP4在动物胚胎发育中发挥着重要作用。例如，在早期Xenopus胚胎中，BMP4与Sizzled（Szl）基因共同表达。Szl是一种分泌性Frizzled蛋白，具有与Wnt受体Frizzled的胞外半胱氨酸富集域（CRD）序列同源性。研究发现，Szl的转录受到Smad1和Ventx1.1/Ventx2.1的协同调控。Smad1和Ventx2.1单独增加了Szl启动子的活性，而Ventx1.1抑制了这种活性。然而，当Ventx1.1和Ventx2.1共同作用时，它们正调节了Szl启动子的活性。这表明Bmp4/Smad1信号通路在Szl的转录调控中起着重要作用[1]。
BMP4在生殖系统中也发挥着重要作用。例如，在印度山羊中，BMP4基因的变异与繁殖力有关。研究发现，BMP4基因的编码区域存在一个非同义突变（G1534A），导致相应蛋白质序列中的精氨酸变为赖氨酸。这个突变在印度山羊的不同品种中存在，并且与繁殖力相关。这表明BMP4基因的变异可能影响山羊的繁殖能力[3]。
BMP4还与人类疾病的发生和发展有关。例如，在结直肠癌中，BMP4基因的启动子区域存在异常甲基化。研究发现，BMP4基因在结直肠癌的不同亚型中表现出不同的甲基化模式。在所有亚型中，BMP4基因的启动子区域都存在异常甲基化，这表明BMP4可能参与了结直肠癌的发生和发展[4]。
BMP4还与铁过载疾病有关。研究发现，BMP4基因的变异可能导致非HFE相关铁过载。在一位中国患者中，BMP4基因的p.R269Q变异被发现与铁过载相关。此外，BMP4基因的p.H251Y变异也被发现在另一位中国患者中与铁过载相关。这些研究表明，BMP4基因的变异可能通过抑制BMP/SMAD信号通路来降低铁调素水平，从而导致铁过载[5]。
BMP4还与其他生物学过程有关。例如，在兔子的气管中，BMP4与Wnt信号通路相互作用，促进气管间质的发生。研究发现，BMP4的缺失导致气管软骨形成受损，并被异常的平滑肌所取代。此外，BMP4的缺失还导致Wnt/β-连环蛋白靶基因的表达受损。这表明BMP4与Wnt信号通路共同调控气管的发生[6]。
综上所述，BMP4是一种重要的生长因子，在多种生物学过程中发挥着重要作用。BMP4的信号通路和表达受到多种因素的调节，并且BMP4的变异与多种疾病的发生和发展有关。BMP4的研究有助于深入理解生长因子信号传导的生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献：
1. Rehman, Zia Ur, Tayyaba, Faryal, Lee, Unjoo, Kim, Jaebong. 2022. Bmp4 Synexpression Gene, Sizzled, Transcription Is Collectively Modulated by Smad1 and Ventx1.1/Ventx2.1 in Early Xenopus Embryos. In International journal of molecular sciences, 23, . doi:10.3390/ijms232113335. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36362118/
2. Chen, Di, Zhao, Ming, Mundy, Gregory R. . Bone morphogenetic proteins. In Growth factors (Chur, Switzerland), 22, 233-41. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15621726/
3. Sharma, Rekha, Ahlawat, Sonika, Maitra, A, Mandakmale, S, Tantia, M S. 2013. Polymorphism of BMP4 gene in Indian goat breeds differing in prolificacy. In Gene, 532, 140-5. doi:10.1016/j.gene.2013.08.086. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24013084/
4. Jevšinek Skok, Daša, Hauptman, Nina. 2023. In Silico Gene Prioritization Highlights the Significance of Bone Morphogenetic Protein 4 (BMP4) Promoter Methylation across All Methylation Clusters in Colorectal Cancer. In International journal of molecular sciences, 24, . doi:10.3390/ijms241612692. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37628872/
5. Ouyang, Qin, Li, Yanmeng, Xu, Anjian, Huang, Jian, Zhang, Wei. 2024. Recurrent BMP4 variants in exon 4 cause non-HFE-associated hemochromatosis via the BMP/SMAD signaling pathway. In Orphanet journal of rare diseases, 19, 429. doi:10.1186/s13023-024-03439-9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39563390/
6. Bottasso-Arias, Natalia, Leesman, Lauren, Burra, Kaulini, Xu, Yan, Sinner, Debora. 2021. BMP4 and Wnt signaling interact to promote mouse tracheal mesenchyme morphogenesis. In American journal of physiology. Lung cellular and molecular physiology, 322, L224-L242. doi:10.1152/ajplung.00255.2021. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34851738/
