紅棉基因敲除計劃之敲除細胞庫—源井生物

2021-09-22 15:38 作者:源井生物 0人讀過 | 我要投稿

為了助力信號通路領域的研究進展與敲除細胞庫的構建，源井生物計劃以下8大信號通路中近900種熱門基因，總計預構建敲除細胞超1,700種，如果您想要研究的基因也在其中，歡迎您加入該計劃。

信號通路：

1、NF-kB：NF-κB是一種廣泛存在于哺乳動物細胞中的轉錄因子，能與多種基因的啟動子或增強子序列的特定位點結合而促進基因轉錄和表達，是NF-κB信號通路中的樞紐，能調控細胞凋亡、細胞黏附、細胞增殖、天然以及適應性免疫應答、炎癥、胞內脅迫應答和組織重塑等過程。NF-κB的活性受到嚴格精密的調控，是一個受到多因素共同維持其平衡的轉錄因子，只有嚴格維系這種平衡，細胞才能正常生存和行使生理功能。研究發(fā)現(xiàn)NF-κB在一些疾病中存在持續(xù)活化狀態(tài)，而在另外一些自身免疫性疾病中卻發(fā)現(xiàn)NF-κB活性的降低，一旦這種平衡被打破，過分激活或抑制就會導致生理功能紊亂，產生疾病，如風濕性關節(jié)炎、動脈粥樣硬化、多發(fā)性硬化和哮喘等炎癥以及前列腺癌、神經膠質瘤和淋巴癌等多種癌癥。

2、Hedgehog：Hedgehog(Hh）信號通路主要由分泌型糖蛋白配體 Hedgehog、跨膜蛋白受體 Pched（ Ptch）、跨膜蛋白 Smoothened（Smo）、核轉錄因子Gli 蛋白及下游靶基因組成。在多種生理過程中起著關鍵作用，例如胚胎發(fā)育及維持成人機體內環(huán)境穩(wěn)定等。并且對其在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的作用的研究也越來越清晰。近年來多項研究發(fā)現(xiàn)在皮膚基底細胞癌、髓母細胞瘤、肺癌、消化道腫瘤、乳腺癌等多種腫瘤組織中都存在著 Hh 信號通路的異常激活，并與腫瘤的增殖分化、細胞凋亡、血管新生、侵襲轉移等密切相關，提示異常激活的 Hh 信號通路在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中起到重要作用。

3、JAK-TAT：JAK-STAT通路作為一種快速的信號轉導途徑，參與介導機體各種生理病理反應，JAK是在細胞信號轉導過程中起重要作用的非受體型蛋白酪氨酸激酶。STAT已發(fā)現(xiàn)的有7 個成員，它們既是信號轉導分子，又是轉錄因子。JAK和STAT是細胞內和受體相結合的蛋白質，完成從胞質到核內的信號轉導。研究結果顯示，JAK-STAT通路可以參與雄性生殖細胞的增殖分化過程，維持生殖系細胞生存微環(huán)境；促進腸干細胞（ISCs）增殖分化，維持內臟內穩(wěn)態(tài)，減少消化和毒索對腸道微生態(tài)區(qū)的損害;通過下調其下游靶基因 Bcl-xL 表達，促進霍金淋巴瘤凋亡等。通過對 JAK-STAT 信號途徑調節(jié)位點的一系列分析研究，能夠達到對疾病控制的具體化、明確化、簡便化，為新藥物的開發(fā)提供作用靶點。

4、MAPK：MAPK 是哺乳動物內廣泛存在的一類絲/蘇氨酸蛋白激酶，可以被一系列的細胞外信號或刺激所激活，如物理應激，炎性細胞因子、生長因子、細菌復合物等。MAPKs是一系列級聯(lián)反應的成分，是多種胞外刺激的關鍵因素，能夠調節(jié)基本的細胞過程。MAPK家族的信號通路主要包括細胞外信號調控的蛋白激酶（ERK）、c-Jun N端激酶（JNK）/應激激活的蛋白激酶（SAPK）、 P38MAPK 以及 ERK5/BMK1 四條途徑。ERK、JNK、P38、ERK5/BMK1可以由不同的刺激因素激活，形成不同的轉導通路，激活各不相同的轉錄因子，介導不同的生物學效應，但這幾條通路存在廣泛的"cross talk"，從而導致通路間產生相互協(xié)同或抑制作用。

5、Notch：Notch 信號通路是少數(shù)反復調節(jié)細胞增殖和凋亡的信號轉導系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，它與細胞的分化、增殖、凋亡、粘附及表皮細胞向間質轉化有密切聯(lián)系，對大多數(shù)組織的正常發(fā)育至關重要；Notch 信號對細胞生長發(fā)育主要的作用是調節(jié)細胞分化和組織發(fā)生。在細胞分化過程中， Notch 信號的功能有4 個方面∶（1）參與胚胎發(fā)育。（2）參與T細胞發(fā)育。（3）維持造血干細胞的自我更新。（4）調節(jié)血管生成。Notch 異常調控可引起組織發(fā)育異常，并可能導致腫瘤的發(fā)生，其機制是 Notch 受體在鄰近細胞產生的配體活化作用下，通過一系列分子間的相互作用，依據(jù)不同的組織或細胞背景，對腫瘤細胞的增殖、分化、凋亡等過程發(fā)揮不同的調控作用。

6、PI3K-Akt：PI3K/Akt 通路（又稱 Akt 或 PKB 通路）是一條酪氨酸徽酶級聯(lián)信號傳導通路，作為細胞生存重要通路之一，在促進細胞生長、增殖，促進細胞運動、侵襲，抑制細胞凋亡，促進血管生成，抵抗化療和放療等方而起重要作用。Akt 是一種Ser/Thr蛋白教礙，在磷脂酰肌醇依賴的蛋白激酶協(xié)同作用下，PIP2和 PIP3可與Akt 結合，導致Akt從胞質轉位到胞膜.并促進 Akt 的磷酸化。PI3K/Akt信號傳導通路活化可促進細指生長、增殖，抑制多種刺激誘發(fā)的細胞凋亡，保進細胞周期進展以及促進細胞運動、侵費、轉移，參與血管形成，同時在介導腫瘤多藥耐藥導致化療和放療抵抗方面發(fā)揮重要作用。

7、TFG-beta：TGF-β（Transforming growth factor beta, TGF-β）在表皮生長因子（EGF）同時存在的條件下，改變成纖維細胞貼壁生長特性而獲得在瓊脂中生長的能力。TGFβ功能主要特點是其功能具有兩面性，在不同的細胞背景（細胞類型以及細胞所處的環(huán)境）下可能會有截然相反的作用。TGFβ信號通路非常保守，在動物中普遍存在，它與許多通路存在直接關聯(lián)關系（上下游連接關系或者平行串擾關系），包括與同屬于關鍵信號傳導通路的MAPK、Wnt的串擾關系，以及屬于細胞/遺傳調控過程的Apotosis、cell cycle、Ubiquitin mediated proteolysis等通路的上下游調控關系；還包括多個與疾病相關的信號通路，主要涉及腫瘤（占大部分）、心血管疾病和感染類疾病。

8、Wnt：Wnt信號通路由以下部分組成; 細胞外的Wnt配體蛋白、細胞膜上的受體、細胞漿內的信號傳導部分和核內的轉錄調控部分。Wnt信號轉導通路的開啟和關閉直接控制著大量與生長和代謝相關的基因的表達水平，同時，這一信號通路通過與其它信號通路（如TGFbeta/BMP、Hedgehog、PI3K、RTK等）之間復雜的相互作用（crosstalk）間接影響著這些通路下游的基因。因此，Wnt 信號轉導通路參與了多種生物學過程的調控，包括胚胎的生長和形態(tài)發(fā)育、組織的穩(wěn)定、能量代謝的平衡以及干細胞的維持。Wnt 通路的失調與人類重大疾病有密切聯(lián)系,它的過度激活與多種癌癥（包括結腸癌、胃癌、乳腺癌等）的發(fā)生緊密相關，同時也能促進癌細胞的轉移；此外，它的失調還會引發(fā)代謝類疾病。所以深入研究Wnt 信號通路的調控機理，尋找藥物治療的靶蛋白，是近年來生物學和醫(yī)學研究的熱門領域。