[发明专利]STCH基因敲除动物模型的构建方法及应用

说明书

本发明涉及STCH基因敲除动物模型的构建方法及应用。本发明的STCH基因敲除动物模型可作为抑郁和/或痴呆发病研究的动物模型，本发明采用基因敲除技术制备STCH基因敲除动物模型，通过动物行为学检测，该小鼠出现随着年龄增长抑郁样症状(强迫游泳、悬尾实验)和记忆功能障碍(水迷宫)，具有抑郁症和痴呆样症状，可用于抗抑郁和痴呆药物的筛选。

技术领域

本发明涉及基因技术领域，尤其是涉及STCH基因敲除动物模型的构建方法及应用。

背景技术

热休克蛋白(Heat shock proteins，HSP)是机体在应激条件下迅速合成的一种蛋白质，又被称为应激蛋白。该家族成员作为分子伴侣参与到生物体内蛋白质的折叠、组装和转运等过程，但不参与最后蛋白的组装。热休克蛋白除了以非特异性分子伴侣发挥作用外，也参与到细胞的保护系统。它们一方面通过快速清除细胞内失去功能的蛋白质来实现细胞结构的稳定，还可以使细胞产生热耐受的能力。该蛋白家族种类很多，功能上也有细微的差别。科学工作者在蛋白分子量的基础上将热休克蛋白分为4个大家族：HSP90家族(分子量主要在在83-90kDa)、HSP70家族(分子量主要在66-78kDa)、HSP60家族及小分子量热休克蛋白家族。这四大家族中最保守的一类热休克蛋白是HSP70，它之所以成为现今研究的热点是由于其广泛的生物学功能。

应激与分子伴侣蛋白(Stress and chaperone，STCH)为热休克蛋白家族70的成员之一。1994年STCH基因被科学家克隆出来并将其定位在人类染色体21q11.1。它编码一个60kD大小的蛋白。目前证明STCH在内质网腔内(ER)，但缺少一个一致性的羧基端的驻留序列，这是该基因的亚细胞结构定位；应激与热休克蛋白的N末端含有特有的疏水前导肽序列，该序列由22个氨基酸残基构成，但是与其他热休克蛋白不同的是它缺少羧基端肽的结合域。这种独特的结构使它与其它Hsp70家族成员在氨基酸水平只具有33％的同源性。同时与其它Hsp70家族所不同的是STCH对热刺激无应激反应，却被钙离子成功应激诱导。而钙离子稳态破坏是引起神经退行性疾病的一个重要原因。因此，对该基因的研究可以进一步深入探讨神经退行性疾病的发病机制，对寻找有效的治疗靶向有重要的作用。

神经退行性疾病是一种慢性、多因素诱导的疾病。它以运动系统、感觉系统或者认知系统中神经元的死亡及减少为典型特征，诸如帕金森病(Parkinsondisease，PD)、阿尔兹海默氏病(Alzheimers disease，AD)、肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic lateralsclerosis,ALS)、亨廷顿舞蹈症(Huntington disease,HD)、朊病毒病(Prion disease)、聚谷氨酰胺病(Polyglutamine disease)等。这些疾病的主要形成原因是在遗传或者环境因素的诱导下，使细胞内外的蛋白质出现错误折叠而异常聚集成团块样不溶结构，这些团块样无功能的蛋白凝聚体并没有及时被机体的溶酶体系统、泛素-蛋白酶系统的蛋白清理系统所及时降解，而使其产生对神经系统的危害作用。因此，上述的神经退行性疾病又被学者们称为蛋白质错误折叠疾病。

对于上述神经退行性疾病的研究以及相应药物的开发需要依赖有效的动物模型的建立，并且有效的动物模型的建立有利于相关疾病的机制研究及药物筛选。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种STCH基因敲除动物模型的构建方法及应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明第一方面：提供一种STCH基因敲除动物模型的构建方法，STCH条件性基因剔除小鼠是通过基因打靶的策略，在STCH基因外显子2两端插入方向相同的LoxP位点，当该小鼠在导入Cre重组酶的情况下，Cre重组酶通过识别LoxP位点，切除LoxP位点间的序列，达到在特定细胞中条件性剔除STCH基因的目的。

具体包括以下步骤：