Page 39 - 南京医科大学学报自然科学版
P. 39
第43卷第6期 杨辰思,杨中州. TANGO2全身敲除小鼠在生理条件下正常发育和繁殖[J].
2023年6月 南京医科大学学报(自然科学版),2023,43(6):780-785,801 ·781 ·
和认知障碍的脑部疾病和心脏异常 [1] 。这一由 病原因,阐明其是否是导致 DiGeorge 综合征的关键
TANGO2 双 等 位 基 因 突 变 引 起 的 疾 病 被 称 为 候选基因,本研究制备了 TANGO2 敲除的小鼠模
TANGO2 相关疾病,是一种新发现的常染色体隐性 型,并首次对其表型进行研究,重点关注心脏和神
的罕见疾病 [2-5] 。目前已报道的TANGO2相关疾病 经发育。
患者有 70 余例,发病年龄范围差异较大,从婴儿期
1 材料和方法
到成年期均可能首次发病 [6-9] 。TANGO2 的缺失还
与DiGeorge综合征有关,该综合征是由22号染色体 1.1 材料
11.2.7 位点的 1.5~3 Mb 杂合缺失引起的,是最常见 TANGO2 小鼠从剑桥⁃苏大基因组资源中心
-/-
的染色体微缺失疾病之一,涉及30多个基因的单等 (CAM⁃SU GRC)获得,属于C57BL/6N背景。通过在
位基因缺失,其中包括 TANGO2 [10-11] 。DiGeorge 综 内含子Ⅱ中插入终止序列,使得 TANGO2 的基因转
合征主要由从头非同源减数分裂重组事件引起,其 录在外显子Ⅱ后终止,后面的外显子Ⅲ~Ⅸ不能进
典型特征包括发育迟缓、圆锥动脉干心脏缺陷和面 行正常转录,从而实现TANGO2的靶向破坏(图1)。
部畸形 [12-14] 。 小鼠按照《南京大学小鼠福利与伦理条例》分
TANGO2蛋白在进化上高度保守且在生物体内 笼饲养,12 h/12 h 明暗交替,自由进食和饮水,环境
普遍表达,但目前 TANGO2 蛋白的细胞定位和具体 温度 25 ℃,湿度 55%~60%。南京大学动物保护和
功能仍然不清楚。生物信息学预测小鼠 TANGO2 使用委员会(IACUC)批准了本研究中使用的所有动
的蛋白产物(T10)的氨基酸序列中可能存在线粒体 物处理程序。
靶向基序 [15] 。在转染 GFP⁃融合蛋白的 NIH⁃3T3 细
2 FRT loxP FRT loxP 3 loxP 4 5 9
胞中,T10与线粒体共定位 [15] 。然而,在表达GFP⁃融 …
lacZ neo …
合蛋白的HeLa细胞中,TANGO2是否与线粒体标志 SA pA pA
物共定位,在两项不同的研究中观察到了相反的结 图1 小鼠TANGO2基因的敲除策略
Figure 1 The strategy of targeted disruption of the mouse
果 [16] 。由于目前没有开发出适用于免疫荧光成像
的 TANGO2 抗体,所以还无法确定 TANGO2 在细胞 TANGO2 gene
中的明确定位。 1.2 方法
已有研究表明 TANGO2 在高尔基体转运和线 1.2.1 基因型鉴定
粒体功能中发挥双重作用。在果蝇 S2 细胞中, 使用从小鼠尾部提取的 gDNA,通过 PCR 分析
TANGO2 蛋白缺失会导致高尔基体膜与内质网融 小鼠的基因型。位于外显子Ⅱ的引物(TANGO2⁃F:
合 。在TANGO2缺失患者的成纤维细胞中,没有观 5′⁃AAAGTACAGGTGCCCACAGATACCA⁃3′)与位于
[1]
[5]
察到高尔基体融合或高尔基体体积减少的现象 。 插 入 的 转 录 终 止 序 列 下 游 的 内 含 子 Ⅱ 的 引 物
TANGO2突变患者的成纤维细胞的膜运输分析结果 (TANGO2⁃WT⁃R:5′⁃GGAAAAGAAAGTTCAAGG⁃
显示,内质网和高尔基体之间的货物运输有明显延 GAAGCCA⁃3′)一起使用,该引物从野生型(WT)等
迟,而且补充 TANGO2 蛋白可以挽救这一过程 [16] 。 位基因中扩增出487 bp的条带,而从敲除的等位基
另有研究表明,TANGO2 缺失患者成纤维细胞的蛋 因中没有扩增出条带。TANGO2⁃F与位于插入的转
白质组学分析发现了线粒体脂肪酸氧化、质膜、内 录终止序列的引物(TANGO2⁃KO⁃R:5′⁃AACATA⁃
质网⁃高尔基体网络和分泌途径的显著变化 [17] 。据 AAGTGACCCTCCCAACAGC ⁃3′)一起用于从敲除的
报道,TANGO2 缺失患者细胞中的超氧化物产生增 等位基因中扩增 328 bp 的条带。PCR 程序为 95 ℃
加,而氧消耗速率减少 [18] 。TANGO2 缺失患者的成 3 min;95 ℃ 30 s,58 ℃退火 30 s,72 ℃延伸 30 s,
纤维细胞中也观察到了线粒体形态的变化 [16] 。但 35 个循环;最后72 ℃ 8 min。
也有研究倾向于认为 TANGO2 缺失患者中观察到 1.2.2 荧光实时定量PCR反应分析
的线粒体损伤是一种继发伤害 。 分离 WT 和 TANGO2 新生小鼠的心脏和大脑
[19]
-/-
TANGO2的研究主要集中在人类患者和体外细 组织,在液氮中速冻,并在-80 ℃下储存。使用研磨
胞实验上,目前还没有该基因在哺乳动物体内的相 机将样品在冰上匀浆,使用 FastPure 细胞/组织总
关研究,而且 TANGO2 相关疾病的致病机制还不清 RNA提取试剂盒(RC112⁃01,Vazyme公司,美国)提取
楚。为了研究 TANGO2 的生理功能及其缺失的致 总RNA。使用HiScript Ⅲ逆转录酶试剂盒(R302⁃01,