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条件性点突变小鼠模型-诱导性(Inducible)

2016-03-03 12:58:39.0

1.概念

指在诱导剂的作用下,点突变能在特定的时间点被引入特定细胞或组织中目的基因位置的动物模型。诱导前表达野生型蛋白;诱导后,突变的蛋白在全身所有特定的细胞或组织中表达。


2.优缺点

优点:这种策略能够避免常规点突变导致的致死表型(胚胎干细胞致死、嵌合鼠致死或F1代杂合子小鼠致死),使模型小鼠能够正常生长发育,在实验需要的发育时期给予诱导剂,小鼠表达突变蛋白。

缺点:设计点突变策略时必须保证突变基因的表达水平及表达谱与野生基因的表达一致。


3.原理

诱导性的条件性基因敲除系统是基于细胞核激素受体与相应的激素配体结合后,细胞核激素受体将由细胞浆转位到细胞核发挥其基因表达调控作用。雌激素受体(ER)就是这样一种细胞核激素受体,它能结合雌激素,同时能结合雌激素的拮抗剂-他莫昔芬。当ER处于失活状态时,它在胞浆中与热休克蛋白90(Hsp90)结合,不能进入细胞核;但当胞浆中存在雌激素或他莫昔芬时,ER与Hsp90分离,同时与雌激素或他莫昔芬结合,并能够进入细胞核。利用ER的这一作用特点,将Cre重组酶与ER融合,当胞浆中没有雌激素或他莫昔芬时, CreER融合蛋白就会与Hsp90结合,CreER融合蛋白不能进入细胞核,从而将Cre重组酶滞留在胞浆;当胞浆中存在雌激素或他莫昔芬时,CreER融合蛋白与Hsp90分离,并与雌激素或他莫昔芬结合,从而能够进入细胞核。在细胞核中,Cre重组酶识别目的基因中的两个loxP位点并发挥其重组活性,获得基因敲除动物模型。在动物模型制备的应用中,为了消除内源性雌激素的影响,研究者将雌激素受体的配体结合区进行突变,从而使其不能与体内的生理性雌激素结合,而只能与外源性的雌激素类似物-他莫昔芬结合,这样就消除了内源性雌激素所造成的非特异性基因敲除,保证了Cre的表达受他莫昔芬的给药时间控制,目前常用的雌激素受体融合蛋白为CreERT2。同时Cre的表达受组织特异性启动子的调控,从而使Cre能在特定的组织或细胞表达。


4.应用

致死性目的基因的研究;

目的基因在发育或年龄相关疾病方面的研究;

药物的靶标确认;

药物的临床前评价。


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