智鼠故事 
C57BL/6JCya-Katna1em1/Cya 基因敲除小鼠
复苏/繁育服务
产品名称：
Katna1-KO
产品编号：
S-KO-07052
品系背景：
C57BL/6JCya
* 使用本品系发表的文献需注明：Katna1-KO mice (Strain S-KO-07052) 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-Katna1em1/Cya
品系编号
KOCMP-23924-Katna1-B6J-VA
产品编号
S-KO-07052
基因名
Katna1
品系背景
C57BL/6JCya
基因别称
--
NCBI号
修饰方式
全身性基因敲除
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:1344353 Mice homozygous for a null allele exhibit complete prenatal lethality. Heterozygous null mice exhibit altered neuronal progenitor proliferation in the developing cortex and during adult hippocampal neurogenesis.
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
在研小鼠
环境标准
SPF
供应地区
中国
品系详情
Katna1位于小鼠的10号染色体，采用基因编辑技术，通过应用高通量电转受精卵方式，获得Katna1基因敲除小鼠，性成熟后取精子冻存。
Katna1-KO小鼠模型由赛业生物（Cyagen）构建，采用基因编辑技术，针对Katna1基因进行全身性基因敲除。Katna1基因位于小鼠10号染色体上，由11个外显子组成，其中ATG起始密码子在2号外显子，TAG终止密码子在11号外显子。敲除区域位于3号外显子，包含158个碱基对的编码序列。敲除该区域会导致小鼠Katna1基因功能的丧失。Katna1-KO小鼠模型的构建过程包括将核糖核蛋白（RNP）和靶向载体共同注入受精卵。随后，对出生的小鼠进行PCR和测序分析进行基因型鉴定。赛业生物（Cyagen）的研究表明，纯合敲除Katna1基因的小鼠会表现为完全的胚胎致死性，而杂合敲除小鼠则表现为发育中的皮质和成体海马神经发生过程中的神经元祖细胞增殖改变。由于纯合敲除等位基因导致胚胎致死性，赛业生物（Cyagen）强烈建议构建条件性敲除模型。通过将敲除小鼠与去势小鼠杂交，可以得到条件性敲除小鼠。
基因研究概述
Katna1，也称为katanin p60，是katanin蛋白复合体中的ATP酶亚基。katanin是一种微管切割酶，能够切割细胞内的微管结构，参与调节细胞分裂、细胞运动和细胞器定位等生物学过程。Katna1在哺乳动物中具有多种功能，包括参与哺乳动物减数分裂和精子发生、调节心脏发育、影响神经细胞微管网络动态和稳定性，以及与神经退行性疾病和心脏肥厚相关。
Katna1在哺乳动物减数分裂和精子发生中发挥重要作用。研究表明，Katna1和其近亲KATNAL1协同作用，调节哺乳动物减数分裂过程中的多个方面，包括精子发生过程中的减数分裂纺锤体、细胞分裂和细胞中段分裂，以及精子细胞重塑事件，如高尔基体组织、顶体和manchette形成。此外，KATNAL1还在精子鞭毛发育、manchette调节和精子-上皮细胞脱离中发挥特异性作用[1]。
Katna1在心脏发育中也扮演重要角色。Katna1基因突变与心脏发育缺陷相关，包括心脏左右不对称和心脏畸形。Katna1蛋白在胚胎发育过程中广泛表达，尤其在胚胎发育早期阶段，如原肠胚形成组织中的冠细胞中表达更为明显。Katna1基因的突变会导致左-右信号传导受损，进而影响心脏发育[2]。
Katna1还与神经细胞微管网络动态和稳定性相关。研究表明，肿瘤抑制蛋白p53可以激活Katna1基因的表达，进而影响微管网络的重组。此外，转录因子Elk1可以通过转录和转录后调节影响Katna1和spastin蛋白的表达，进而调节细胞功能。microRNA-124-3p可能通过转录后调节影响Katna1基因的表达[3-5]。
Katna1还与非中心微管的形成相关。研究发现，Wdr47、Camsaps和Katanin协同作用，生成纤毛中央微管。Wdr47缺陷会导致纤毛中央微管完全丧失，进而影响纤毛的运动和功能。Camsaps和Katanin的水平及其活性也会影响中央微管的数量[3]。
Katna1还与神经退行性疾病和心脏肥厚相关。研究发现，Katna1基因在阿尔茨海默病细胞模型中表达下调，而DISC1蛋白表达下调则会导致心脏肥厚。此外，Katna1基因表达上调与高风险神经母细胞瘤不良预后相关[7-9]。
综上所述，Katna1在哺乳动物中具有多种功能，包括参与哺乳动物减数分裂和精子发生、调节心脏发育、影响神经细胞微管网络动态和稳定性，以及与神经退行性疾病和心脏肥厚相关。Katna1的研究有助于深入理解细胞分裂、细胞运动、细胞器定位和细胞骨架重构的分子机制，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. Dunleavy, Jessica E M, Graffeo, Maddison, Wozniak, Kathryn, Houston, Brendan J, O'Bryan, Moira K. 2023. The katanin A-subunits KATNA1 and KATNAL1 act co-operatively in mammalian meiosis and spermiogenesis to achieve male fertility. In Development (Cambridge, England), 150, . doi:10.1242/dev.201956. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37882691/
2. Furtado, Milena B, Merriner, D Jo, Berger, Silke, Jamsai, Duangporn, O'Bryan, Moira K. 2017. Mutations in the Katnb1 gene cause left-right asymmetry and heart defects. In Developmental dynamics : an official publication of the American Association of Anatomists, 246, 1027-1035. doi:10.1002/dvdy.24564. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28791777/
3. Gagnon, Jonathan, Caron, Véronique, Tremblay, André. 2024. SUMOylation of nuclear receptor Nor1/NR4A3 coordinates microtubule cytoskeletal dynamics and stability in neuronal cells. In Cell & bioscience, 14, 91. doi:10.1186/s13578-024-01273-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38997783/
