二脂酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)基因研究进展

二脂酰甘油酰基转移酶2(Acyl CoA:Diacylgycerol Acyltransferase 2,DGAT2)是生物体内的一种非常重要的酶,其主要机制是使二酰甘油加上脂肪酸酰基辅酶A以共价健结合形成三酰甘油。编码该酶的基因有DGAT2和DGAT1。文章综述了DGAT2基因的发现、定位、结构、生物学效应及其遗传多态性与生产性能的关系,并对其应用前景进行了展望。

甘蓝型油菜磷脂二酰甘油酰基转移酶(BnPDAT1)表达特性研究

为探究甘蓝型油菜中BnaPDAT1基因表达特性与油脂合成之间的关系。选用2个含油量具有显著差异的甘蓝型油菜双低品系855(49. 72%)和868(35. 06%),以qRT-PCR方法检测BnaPDAT1各拷贝在两品系油菜中的表达规律,同时以薄层层析(TLC)和气相色谱(GC)检测两品系油菜中TAG的积累规律。结果表明:授粉后种子中BnaPDAT1基因及其3个拷贝表达量均呈先升高后降低的趋势,花、叶片中均有BnaPDAT1表达,三拷贝表达存在差异,但表现整体调控的特点。两品系油菜叶(Bna A10. PDAT1除外)和授粉后20 d的种子中BnaPDAT1及其3个拷贝表达量具有极显著差异,其余各时期两品系间表达差异规律不明显,BnaPDAT1在高含油量品系855中授粉后20 d表达量为全生育期最高值(11. 100 9),是868的5. 07倍;叶中表达量8. 858 6,为868的7. 34倍,表达特性与Bna C09. PDAT1相似。两品系油菜种子TAG含量变化均呈S型,授粉20 d后油脂合成进入快速增长阶段,授粉后35 d进入缓慢增长期;授粉后30 d以前TAG含量品系间差异不大,授粉后35 d开始出现差异,授粉后40 d差异进一步扩大并趋于稳定。BnaPDAT1基因表达和种子TAG含量变化没有明显的直接关系,但高含油品系中BnaPDAT1基因表达值明显高于低含油品系。

荷斯坦牛二酰基甘油酰基转移酶1基因外显子8的单核苷酸多态性位点对蛋白质结构和功能的影响及其进化分析

为了检测荷斯坦牛二酰基甘油酰基转移酶1(diacylglycerol acyltransferase 1,DGAT1)基因外显子8的单核苷酸多态性(SNPs)位点,预测分析碱基突变对蛋白质结构和功能的影响,并讨论不同物种间DGAT1的进化关系。本研究利用PCR-SSCP综合测序方法检测DGAT1基因外显子8的SNPs位点,用生物信息学方法分析DGAT1蛋白的基本性质和结构功能,并分析不同物种间DGAT1氨基酸同源性及构建其进化树。PCR-SSCP分析结果显示,DGAT1基因外显子8存在1个双突变位点,即M694和M695;蛋白质结构和功能预测结果显示,该双突变不影响蛋白质的理化性质和结构,但能引起蛋白质功能域组成发生改变;进化分析结果显示,荷斯坦牛DGAT1氨基酸序列与绵羊同源性最高(99.1%),与黑猩猩同源性最低(65.3%)。

二酰基甘油酰基转移酶1基因缺陷致先天性腹泻与肠病及其营养治疗

二酰基甘油酰基转移酶1(diacylglycerol o-acyltransferase 1,DGAT1)是脂肪代谢中关键的酶,当编码该酶的DGAT1基因出现突变时,可影响细胞内脂肪代谢过程进而产生机体异常表现。目前发现DGAT1基因缺陷是导致先天性腹泻与肠病的病因之一。患儿起病年龄早,其主要临床表现为蛋白丢失性胃肠病、不同程度营养不良及其他营养障碍疾病。目前尚无特效药物治疗。早期识别该基因缺陷所致疾病及早期开展营养治疗,可有效治疗该疾病,极大改善患儿预后。

莱芜猪DGAT1基因的多态性研究

二酰基甘油酰基转移酶1(Diacylglycerol acyltransferase,DGAT1)是催化酰基化的辅酶A和二酰基甘油合成甘油三脂的关键限速酶。莱芜猪具有较强的脂肪沉积能力,可能与DGAT1基因的活性有关。本研究对莱芜猪DGAT1的外显子6-8共476 bp的序列进行了克隆、测序(GenBank登录号:DQ289596)和多态性分析,分别在外显子6的第27 bp位点和外显子8的第56 bp位点检测到单核苷酸多态(SNP),均属于沉默突变。克隆了莱芜猪5′调控区737 bp的序列,在-241 bp(相对于起始密码子ATG)发现单个碱基的插入,该多态性位点与莱芜猪脂肪沉积的关系值得进一步探讨。

家兔DGAT1基因的克隆及其组织表达谱分析

采用RT-PCR技术克隆家兔DGAT1部分基因片段,并采用半定量RT-PCR技术研究其在齐兴肉兔不同组织中的表达谱。研究结果获得了DGAT1基因960 bp的编码序列,共编码320个氨基酸。通过核苷酸和氨基酸序列比对分析发现,家兔DGAT1基因与其他物种的相似性在81.7%~89.2%之间;遗传距离分析表明,家兔与人的亲缘关系最近,与牛的最远。组织表达谱分析表明,DGAT1基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、胃、盲肠、淋巴结、背最长肌、皮下脂肪等多种组织中均有表达,且皮下脂肪中表达量最高,肺脏组织中表达量最低。研究结果为进一步研究DGAT1基因在家兔脂肪代谢中的生理功能提供依据。

中国荷斯坦牛DGAT1基因第8外显子对产奶性状的遗传效应分析

为了研究中国荷斯坦牛甘油二脂酰基转移酶1(DGAT1)基因第8外显子对产奶性状的遗传效应,试验以宁夏地区8个公牛家系的各8头女儿(共计64头)中国荷斯坦母牛为研究对象,采用ABI3730测序仪对DGAT1基因第8外显子进行基因型检测,检测出AA、AB、BB 3种基因型,基因型频率分别为0.594,0.344,0.062;采用SAS 8.02软件对4个产奶性状与DGAT1基因第8外显子的关联性进行分析。结果表明:AA型校正305天产奶量明显高于AB型和BB型,AB型和BB型乳脂率明显高于AA型,3种基因型的乳蛋白率和体细胞数相比差异不显著(P>0.05)。

DGAT-1基因K232A突变位点对甘肃地区中国荷斯坦牛泌乳性状的影响

为探索二酰甘油酰基转移酶(DGAT-1)基因多态性与奶牛泌乳性状的相关性,以232头甘肃地区中国荷斯坦牛为实验材料,利用PCR-SSCP技术并结合测序研究DGAT-1基因K232A位点遗传多态性,采用混合动物模型分析DGAT-1基因K232A突变位点对305 d产奶量、305 d乳脂量和305 d乳蛋白量的影响。结果表明:DGAT-1基因K232A位点共存在KK、KA和AA三种基因型,频率分别为0.5086、0.3750和0.1164,等位基因K和A的频率分别为0.6961和0.3039,多态信息含量(PIC)为0.3336,实验群体在这一位点上处于Hardy-Weinberg平衡状态。该位点突变对305 d产奶量的影响达到极显著水平(P<0.01),对305 d乳脂量和305 d乳蛋白量的影响达到显著水平(P<0.05)。最小二乘法分析表明,AA和KA型305 d产奶量极显著高于KK型(P<0.01),KK型乳脂量显著高于AA和KA型(P<0.05),AA型乳蛋白量显著高于KK型(P<0.05);A等位基因是提高产奶量和乳蛋白量的优势基因,而K等位基因是高乳脂量的优势基因。DGAT-1基因K232A位点突变对甘肃地区中国荷斯坦牛泌乳性状有较大的遗传效应,可用于其泌乳性状的分子标记辅助选择。

特色油料作物油莎豆CeDGAT1基因的鉴定及表达分析

二酰甘油酰基转移酶1(DGAT1)是催化三酰甘油酯(TAG)合成最后一步反应的限速酶,对油料作物种子油脂合成和积累极为重要。油莎豆地下块茎能积累30%的油脂,其块茎油脂生物合成机制还未解析。分析油莎豆块茎转录组数据,结果发现一条编码DGAT1的cDNA序列(CeDGAT1),并应用生物信息学工具解析了CeDGAT1酶蛋白的理化性质、高级结构及系统发育等特征,通过qRT-PCR检测CeDGAT1的时空表达谱。结果显示,CeDGAT1编码的蛋白长度为502个氨基酸,理论等电点为9.08,属于MBOAT蛋白超家族,是一个疏水性蛋白,含有8个跨膜结构;二级结构由α-螺旋(46.06%)、无规则卷曲(35.43%)、延伸链(12.40%)和β-折叠(6.10%)组成;油莎豆CeDGAT1蛋白与模式植物拟南芥AtDGAT1的亲缘关系较远,而与禾本科的单子叶植物高粱和野生水稻的DGAT1同源性较高;CeDGAT1主要在发育块茎中高表达,在块茎播种后90 d时达峰值,表明CeDGAT1在油莎豆块茎油脂合成积累中行使重要功能。研究结果可为深入解析块茎等营养器官油脂生物合成机制及油莎豆油脂产量和品质的遗传改良提供科学依据。

三河牛DGAT1基因K232A位点与产奶性状的关联分析

二酰甘油酰基转移酶(DGAT1)基因K232A位点是一个与奶牛产奶性能有关的重要位点。本研究通过对三河牛K232A位点检测发现,该位点在三河牛中处于Hardy-Weinberg平衡状态,说明没有经过选择。KK基因型个体具有最低的体细胞评分和最高的乳脂率;KA基因型个体具有最高的产奶量和乳脂量;AA基因型个体具有最高的乳蛋白量。K等位基因有利于提高乳脂率和乳脂量,同时降低体细胞评分。在三河牛群体中,K等位基因的基因频率为0.23,利用K位点来提高乳脂率和乳脂量以及降低体细胞评分,存在很大的选择空间。

哺乳动物DGAT1基因的研究进展

酰基辅酶A:二脂酰甘油酰基转移酶1(acyl CoA:diacylgycerol acyltransferase,DGAT1)是哺乳动物体内的一种非常重要的酶,其主要机制是使二酰甘油加上脂肪酸酰基形成三酰甘油。该酶在泌乳、小肠脂肪吸收、脂蛋白组装和脂肪形成中发挥着重要的功能。本文综述了DGAT1基因的克隆、定位、生物学功能及其遗传多态性,并对其应用前景进行了展望。

续随子ElDGAT1基因的克隆、序列分析及表达特性

二酰甘油酰基转移酶(Diacylglycerol acyltransferase,DGAT)是植物三酰甘油(TAG)合成最后一步反应的关键酶和限速酶,属于酰基转移酶超家族。为探究续随子(Euphorbia lathyrisL.)中二酰甘油酰基转移酶1(DGAT1)对于调控种子油脂合成的作用机理,依据续随子转录组数据,采用RT-PCR技术分离和鉴定出一个DGAT1基因(命名为ElDGAT1),运用生物信息学方法对获得的序列进行分析,通过qPCR技术研究ElDGAT1基因在续随子不同器官中的表达特性。结果表明:从续随子中克隆获得ElDGAT1基因的cDNA序列,编码区长为1530bp,共编码509个氨基酸;预测ElDGAT1蛋白定位于内质网上,且为疏水性膜结合蛋白;其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,编码的蛋白含有9个典型的跨膜螺旋区。基于DGAT1蛋白的系统发育分析表明:续随子与乌桕的亲缘关系最近,与橡胶树和木薯的同源性次之。qPCR检测结果发现,ElDGAT1基因在续随子根中表达量最低,种子中的表达量相对较高,在花后15d、30d、45d的表达量呈递增趋势。研究结果为进一步分析续随子种子油脂合成积累的调控机理及ElDGAT1基因的生物学功能提供依据。

紫苏种子脂肪酸代谢及关键酶基因调控油脂合成规律的研究

为了研究种子油脂及脂肪酸生物合成机制,特别是α-亚麻酸的高水平积累,采用气相色谱法分析7个紫苏品种的成熟种子及晋苏1号种子不同发育时期脂肪酸组成、含量及其动态变化;实时荧光定量PCR检测TAG生物合成关键酶基因在紫苏不同组织及种子发育不同时期的表达特性,分析基因表达与脂肪酸及α-亚麻酸合成积累之间的关系。结果表明,紫苏种子中不饱和脂肪酸(18∶1,18∶2,18∶3)含量占总脂肪酸90%以上,种子发育过程中,总脂肪酸含量随着鲜重增加而不断增加,种子形态也经历由多水透明状转变为乳白色或深紫色最后成为褐色;随着种子不断发育,亚油酸含量逐渐降低,而α-亚麻酸含量不断增加,到种子成熟时达总脂肪酸质量的60%以上。晋苏1号作为高含α-亚麻酸的优质品种,α-亚麻酸含量达456.6mg/g,亚麻酸与亚油酸之比为9∶1。Real-time PCR分析结果显示Pf DGAT1和Pf PDAT在紫苏茎和根系中的表达量均很低,而在叶片和种子中高量表达,在种子发育不同时期,Pf DGAT1表达量呈先升高后降低的趋势,开花后30 d,表达量最高。Pf DGAT1基因超量表达之后紧接着α-亚麻酸和总油脂快速积累,表明Pf DGAT1在紫苏α-亚麻酸和总油脂积累过程中起关键作用。

紫苏PfPDAT1基因序列及表达特性分析

[目的]发掘脂肪酸代谢关键酶基因,了解其编码蛋白的理化性质,探究该基因在紫苏不同组织中及不同逆境胁迫下的表达特性,为紫苏分子育种提供基因元件。[方法]利用生物信息学技术对转录组测序数据库中获得的紫苏PfPDAT1基因序列进行了分析,并采用qRT-PCR技术研究了不同逆境胁迫下该基因的表达特性。[结果]PfPDAT1基因cDNA全长序列为2 097 bp,包含1 554 bp的开放阅读框,编码517个氨基酸残基,通过预测将PfPDAT1基因编码蛋白定位于细胞质;多序列比对分析显示,PfPDAT1基因编码蛋白与芝麻和油橄榄具有较高的同源性,序列相似性分别为89%和83%;实时荧光定量PCR分析结果表明,PfPDAT1基因在‘晋苏1号’不同组织中均有表达,且在种子中表达量最高;PfPDAT1基因在NaCl、PEG6000和低温胁迫诱导时,其相对表达量有显著差异,且均在胁迫6 h时表达量达到最高。[结论]PfPDAT1基因在紫苏生长发育及抵御逆境胁迫过程中起重要作用。

续随子ElPDAT1基因生物信息学及表达特性分析

磷脂:二酰甘油酰基转移酶1(PDAT1)是不依赖于脂酰-CoA催化二酰甘油(DAG)合成三酰甘油(TAG)的关键酶,在种子油脂代谢过程中起关键作用。为了研究ElPDAT1基因在续随子种子油脂合成过程中的调控作用,对ElPDAT1进行了生物信息学分析,并采用qRT-PCR技术研究了该基因在续随子不同器官中的表达特性。结果表明,ElPDAT1基因c DNA全长2 968 bp,其中,开放阅读框为2 037 bp,共编码678个氨基酸,预测等电点和相对分子质量分别是5.94,75.38 ku。ElPDAT1蛋白二级结构的主要结构元件是α-螺旋(34.81%)和无规则卷曲(43.95%)。ElPDAT1基因系统进化树分析表明,续随子与同科植物蓖麻、木薯、麻疯树的亲缘关系较近。qRT-PCR研究发现,ElPDAT1基因在各个器官中均有表达,且在种子中的表达量明显高于其他器官;ElPDAT1基因在种子发育中期表达量达到最大,其表达量为叶的5.82倍,说明ElPDAT1基因可能在续随子种子油脂合成过程中起调控作用。研究结果可为揭示该基因的生物学功能及全面解析续随子油脂合成机制提供科学依据。

油葵含油量相关基因在烟草中的表达

采用RT-PCR和RACE技术从油葵（Helianthus annuus L.）种子中克隆了DGAT基因的cDNA全长序列,命名为HaD1（GenBank登录号为HM 015632）.将HaD1与CaMV 35S组成型启动子融合,构建植物表达载体pBI-HaD1,通过根癌农杆菌介导转化烟草.对转基因植株进行GUS及PCR检测,同时采用气相色谱-质谱法（GC-MS）分析转基因烟草叶片中脂肪酸各成分的含量.结果表明：HaD1基因cDNA全长1 936 bp,最大开放阅读框为1 524 bp,编码507个氨基酸;推测的氨基酸序列与其它植物已报道的DGAT1基因的氨基酸序列一致性为70%~80%,具有DGAT1蛋白保守的二酰甘油结合基序HKWIVRHLYFP＂,因此HaD1基因属于DGAT1基因家族.GUS活性染色及PCR检测均证明外源HaD1整合到烟草基因组并成功表达.转基因烟草叶片脂肪酸含量测定发现,油酸、软脂酸和硬脂酸的含量得到提高,推测HaD1是植物油脂合成相关的重要基因.

种子特异表达异源DGAT1基因提高大豆种子含油量和营养品质

为提高大豆Glycine max种子含油量和营养品质,文中以二酰甘油酰基转移酶1(Diacylglycerol acyltransferase 1,DGAT1)基因为遗传修饰靶标。将来自高油植物斑鸠菊Vernonia galamensis L.编码DGAT1酶蛋白的c DNA克隆Vg DGAT1A在大豆种子特异超表达。连续选择获得高代(T7)Vg DGAT1A转基因大豆株系。转基因株系表型鉴定显示,在大豆种子发育中期(30–45 DAF),Vg DGAT1A高表达,相应地DGAT酶活性是非转基因野生型和空载体转化对照的7.8倍。转基因成熟种子含油量比对照提高了5.1%,淀粉含量比对照减少2%–3%,蛋白质含量与对照无显著差异。此外,转基因大豆种子百粒重(14.5 g)和种子萌发率(95.6%)与对照亦无明显差异。种子油脂脂肪酸成分分析显示,转基因大豆种子油中抗氧化的油酸(C18:1Δ9)含量比对照提高8.2%,相应地易氧化的亚油酸(C18:2Δ9,12)和亚麻酸(C18:3Δ9,12,15)分别减少6%和2%。这些数据表明,种子特异超表达外源Vg DGAT1A基因,打破了大豆种子含油量和蛋白质含量的负连锁,显著提高种子含油量且未导致蛋白含量降低。转基因大豆种子重量和萌发率亦未显负效应,而且种子油脂抗氧化性和营养品质得以改善。研究表明应用这一高酶活性Vg DGAT1A的基因工程是提高种子含油量和改善油脂品质的一条有效途径。

DGAT1基因突变所致先天性腹泻与肠病临床分析并文献复习

目的探讨二酰甘油O-酰基转移酶(DGAT)1基因突变所致先天性腹泻与肠病(CODEs)患儿的临床及基因突变特点。方法选择2020年12月,于华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院诊治的1例DGAT1基因突变所致CODEs患儿(以下以示区别称其为本例患儿)为研究对象。采用回顾性分析方法,分析本例患儿的临床病例资料,检索国内外数据库中关于DGAT1基因突变CODEs患儿相关研究的中、英文文献,总结该病患儿的临床及基因突变特点。本研究通过本院伦理委员会审查(审批文号:2021R045-E01)。监护人对本例患儿的诊治知情同意。结果①本例患儿为女性,生后50 d时,因呕吐、腹泻就诊,入院查体发现其伴营养不良,实验室检查主要为低蛋白血症及高甘油三酯血症,基因检测结果为DGAT1基因exon 1:c.133delG(p.Asp45Thrfs*22)移码突变,为纯合突变,其父母均为DGAT1基因该位点突变携带者。本例患儿经低脂奶粉喂养及对症支持等治疗26 d后,临床治愈出院。其出院诊断为,CODEs(DGAT1基因纯合突变)。②文献检索获得关于DGAT1基因突变CODEs患儿相关研究文献为10篇,纳入CODEs患儿为29例,加上本例患儿共计纳入30例的分析结果如下。这30例患儿均于婴儿期起病(19例在新生儿期起病),首发主要表现为腹泻(26/30,86.7%),呕吐(19/30,63.3%)及营养不良(20/30,66.7%);同时合并低蛋白血症(15/30,50.0%)和高甘油三酯血症(9/30,30.0%);DGAT1基因突变位点主要包括g.13827T>C、c.629_631delCCT、c.314C>T及c.1202G>A等,主要突变类型为剪接突变、移码突变、错义突变等。对其治疗均以对症支持治疗为主,同时辅以低脂或无脂饮食喂养,大部分患儿临床症状改善。结论本组CODEs患儿均由于DGAT1基因突变所致,多于新生儿期起病,主要临床表现为持续、严重、慢性腹泻与呕吐及营养不良,辅以低脂或无脂饮食可改善其临床症状。

内质网应激通过不依赖脂质从头合成的通路诱导非酒精性脂肪肝病

内质网应激对代谢状态失衡具有重要影响。近年来研究人员发现内质网应激可以诱导小鼠非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的发生发展。但是内质网应激引发肝脏脂肪堆积的机制尚不完全清楚。二脂酰甘油酰基转移酶(DGAT1)是催化甘油三酯合成的关键酶之一,对肝脏脂质合成具有重要意义。在此前的研究中,尚未有人报道过DGAT1在内质网应激诱导NAFLD中的作用。在本研究中,我们通过给小鼠腹腔注射衣霉素,成功诱导了小鼠肝脏内质网应激,发现衣霉素处理的小鼠肝脏有更高的甘油三脂含量并出现较为明显的脂滴堆积。然而,转录水平的检测结果显示该应激并没有上调脂质从头合成关键基因在肝脏中的表达,反而是下调了这些基因的表达。进一步分析发现内质网应激导致小鼠肝脏游离脂肪酸含量显著升高,同时引起肝脏DGAT1表达上调,但并不影响DGAT2的表达。综上,我们的结果表明衣霉素诱导的内质网应激并非通过引发肝脏脂质的从头合成导致肝脏脂肪堆积,而是通过上调肝脏脂肪酸含量以及提高DGAT1的表达,从而促进甘油三酯的合成,导致肝脏脂滴堆积。

普洱茶提取物对饮食诱导肥胖大鼠脂质合成相关基因表达的影响

目的观察普洱茶提取物(PTE)对饮食诱导性肥胖大鼠脂质合成相关基因的影响,探讨普洱茶抗肥胖的作用机制。方法30只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为3组(n=10):正常对照组,普通饲料;高脂组,高脂饲料;高脂+PTE组,高脂饲料+PTE。采用高脂饲料建立肥胖大鼠模型,测定大鼠体重和脂肪组织重量,判定减肥效果;采用real-timePCR检测PTE对脂质合成相关基因的表达影响。结果PTE能有效减轻动物体重和脂肪组织重量,显著下调二酰基甘油酰转移酶-1(DGAT1)、固醇辅酶A去饱和酶1(SCD1)和固醇调节元件结合蛋白(SREBP)-1cmRNA的表达。结论PTE可通过调节脂质合成相关基因,减少脂肪的合成,达到预防肥胖的作用。