rTg4510

STOCK Tg(Camk2a-tTA)1Mmay Fgf14Tg(tetO-MAPT*P301L)4510Kha/J
品系货号：024854
RRID:IMSR_JAX:024854
通用名称：rTg4510
此双转基因小鼠前脑存在 tauP301L 表达，并且其表达水平会在小鼠接受四环素类似物强力霉素给药后大幅降低。转基因与“rTg4510”小鼠品系的相同。此品系可用于研究与阿尔兹海默症相关的神经原纤维缠结、神经退行性 Tau 蛋白病以及额颞叶痴呆的形成。
 
品系亮点
转基因
 
品系详情
在 CaMK2a-tTA 转基因品系中，四环素控制的反式激活蛋白 (transactivator protein, tTA) 受到前脑特异性钙离子/钙调素依赖性蛋白激酶 II (calcium-calmodulin-dependent kinase II, CaMK2a) 启动子的调控。tetO-MAPT*P301L 转基因带有 Tet 应答元件（Tet-responsive element，TRE 或 tetO）和小鼠朊蛋白（prion protein，PrP 或 Prnp）启动子序列，可驱动人微管结合相关蛋白 tau 的 P301L 突变 (4R0N tauP301L) 表达。因此，该双转基因小鼠（又称 rTg(tauP301L)4510 双转基因小鼠）的前脑表达 tauP301L，并且该表达在小鼠接受四环素或其类似物强力霉素 (dox) 给药后大幅降低。
CaMK2a-tTA 转基因整合到 12 号染色体，造成 508.12 Kb 缺失，该缺失范围涵盖：血管活性肠肽受体2（vasoactive intestinal peptide receptor 2, Vipr2）3‘端的一半，全部WD 重复结构域 60（WD repeat domain 60, Wdr60）、延伸突触蛋白2（extended synaptotagmin-like protein 2, Esyt2）、D430020J02Rik（RIKEN cDNA D430020J02 基因）和非 SMC 缩合蛋白 II 复合物G2亚基（non-SMC condensin II complex, subunit G2, Ncapg2）位点，以及受体型酪氨酸蛋白磷酸酶 N2（protein tyrosine phosphatase, receptor type, N polypeptide 2, Ptprn2）的前两个外显子。因此在纯合小鼠中，基因位点（Wdr60、Esyt2、D430020J02Rik 和 Ncapg2）的缺失将表现为功能性敲除，Vipr2 和 Ptprn2 转基因表现为表达改变或失效。首建品系 1 的拷贝数大于 20 [Goodwin et al.2019 Genome Res.29:494]。
 
研究发现 tetO-MAPT*P301L 转基因整合到了 14 号染色体，导致成纤维细胞生长因子 14 基因位点 (Fgf14) 中发生 244 kbp 的缺失，产生 Fgf14 无效等位基因 [Goodwin et al.2019 Genome Res.29:494]。此外，有文献指出 (Gamache et al.2019 Nat Commun.10:2479)，该位点整合有大约 70 个转基因拷贝。
 
类似地，双转基因小鼠的 tauP301L 表达水平约为内源性小鼠 tau 的 13 倍。前脑中这种高水平的 tauP301L 表达会导致与年龄无关的行为和病理异常，以及与阿尔兹海默症进展相关的年龄依赖性功能和结构异常。双转基因小鼠的学习和记忆测试结果表明其存在海马体损伤和杏仁核功能障碍。此外，还在杏仁核中观察到明显的 tau 负荷。行为学和杏仁核方面的病理学表现模拟了神经退行性 Tau 蛋白病 — 17 号染色体相关的额颞叶痴呆合并帕金森综合征 (frontotemporal dementia with parkinsonism linked to chromosome 17, FTDP-17)。
 
双转基因小鼠接受 dox 给药后，神经元停止死亡并且学习和保留新的空间记忆的能力得到恢复。在强力霉素给药条件下饲养时，此双转基因小鼠预期与 tetO-MAPT*P301L 单转基因小鼠具有相同的表型：Tet-诱导前，Prnp 的非翻译序列会让脑内出现中等水平的 tauP301L 表达，但不会导致 Tau 蛋白病。每种转基因、双转基因的半合小鼠均可存活且有生育能力。应注意，杂交 FVBx129S6 遗传背景下的双转基因小鼠会出现性别依赖性表型。
雌性小鼠的攻击性表型比雄性小鼠更早出现且程度更高，并且 5.5 月龄时过度磷酸化 tau 的水平更高。观察结果表明，更高水平的 tau 导致雌性小鼠的空间学习和记忆受损情况比相同月龄雄性小鼠更严重。杰克森实验室采用 FVBxC57BL/6 背景维持种群，尚未针对此背景比较雄性与雌性的表型。
 
现已证明，TetO-MAPT*P301L 转基因小鼠的繁育能力优于 CaMK2a-tTA 转基因小鼠。因此，杰克森实验室将雌性 TetO-MAPT*P301L 转基因小鼠与雄性 CaMK2a-tTA 转基因小鼠交配，反之不可，以有效维持鼠群。
 
品系建立
此双转基因品系（品系货号 024854）是 2014 年将 B6.Cg-Tg(Camk2a-tTA)1Mmay/DboJ（品系货号 007004）与 FVB-Fgf14Tg(tetO-MAPT*P301L)4510Kha（品系货号 015815）杂交获得的 F1。
CaMK2a-tTA 转基因整合到 12 号染色体，造成 508.12 Kb 缺失，该缺失范围涵盖：血管活性肠肽受体2（vasoactive intestinal peptide receptor 2, Vipr2）3‘端的一半，全部WD 重复结构域 60（WD repeat domain 60, Wdr60）、延伸突触蛋白2（extended synaptotagmin-like protein 2, Esyt2）、D430020J02Rik（RIKEN cDNA D430020J02 基因）和非 SMC 缩合蛋白 II 复合物G2亚基（non-SMC condensin II complex, subunit G2, Ncapg2）位点，以及受体型酪氨酸蛋白磷酸酶 N2（protein tyrosine phosphatase, receptor type, N polypeptide 2, Ptprn2）的前两个外显子。因此在纯合小鼠中，基因位点（Wdr60、Esyt2、D430020J02Rik 和 Ncapg2）的缺失将表现为功能性敲除，Vipr2 和 Ptprn2 转基因表现为表达改变或失效。首建品系 1 的拷贝数大于 20 [Goodwin et al.2019 Genome Res.29:494]。
 
研究发现 tetO-MAPT*P301L 转基因整合到了 14 号染色体，导致成纤维细胞生长因子 14 基因位点 (Fgf14) 中发生 244 kbp 的缺失- 产生 Fgf14 无效等位基因 [Goodwin et al.2019 Genome Res.29:494]。
此外，有文献指出 (Gamache et al.2019 Nat Commun.10:2479)，该位点整合有大约 70 个转基因拷贝。
 
育种须知
在每一代将源自 FVB-Tg(tetO-MAPT*P301L)#Kha/JlwsJ（品系货号 015815）的转基因携带小鼠与源自 B6.Cg-Tg(Camk2a-tTA)1Mmay/DboJ（品系货号 007004）的转基因携带小鼠交配繁育。现已证明，TetO-MAPT*P301L 转基因小鼠的繁育能力优于 CaMK2a-tTA 转基因小鼠。因此，杰克森实验室将雌性 TetO-MAPT*P301L 转基因小鼠与雄性 CaMK2a-tTA 转基因小鼠交配，反之不可，以有效维持鼠群。
 
育种策略
见“育种须知”