甘蓝型油菜磷脂二酰甘油酰基转移酶(BnPDAT1)cDNA的克隆和功能鉴定

磷脂二酰甘油酰基转移酶（phospholipids：diacylglycerol acyltransferase,PDAT1）是植物三酰甘油（triacylglycerol,TAG）合成的关键酶。本文在甘蓝型油菜湘油15号c DNA中克隆到3个PDAT1全长编码序列（coding sequence,CDS）,经比对分别定位于A02、A10、C09染色体,分别命名为Bn PDAT1-A02、Bn PDAT1-A10和Bn PDAT1-C09,其序列长分别为1998、2002和2005 bp,各自编码665、666、667个氨基酸。预测Bn PDAT1基因编码蛋白定位于细胞质膜,具有典型的PDAT1保守结构域。多序列比对和进化分析表明,Bn PDAT1基因编码蛋白与甘蓝、拟南芥、亚麻芥PDAT1蛋白具有较高的同源性。酵母互补实验证实,该基因编码蛋白具有PDAT1酶活性。Bn PDAT1基因在湘油15号中的表达现先上升后降低趋势,在开花后25~30 d达最大值,但3个拷贝的表达变化规律存在差异。

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。

莱茵衣藻磷脂二脂酰甘油酰基转移酶3在三酰甘油合成中的功能研究

为研究磷脂二脂酰甘油酰基转移酶(PDAT)在三酰甘油合成中的功能,克隆了莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)PDAT同源基因CrPDAT3干涉片段,通过构建CrPDAT3 RNAi干涉载体并转化莱茵衣藻,对CrPDAT3基因有效沉默,结果显示转基因藻株生长减缓,油脂含量下降14.65%—45.15%,说明CrPDAT3对油脂合成起到重要的作用。研究结果对于该基因应用于微藻油脂的遗传改良将起到重要作用。

磷脂二酰甘油酰基转移酶(PDAT)基因的克隆与表达分析

本研究从花生中分离得到2个PDAT基因,分别命名为AhPDAT1和AhPDAT2。AhPDAT1基因全长为2103bp,编码700个氨基酸;AhPDAT2基因全长为2046bp,编码681个氨基酸,均属PDATs蛋白家族。通过荧光定量PCR对PDAT基因的特性进行了分析。结果显示,AhPDAT1基因在种子中的表达量最高,AhPDAT2基因在花生下胚轴中的表达量最高。这两个基因对9类胁迫均有响应,但响应模式不同。本研究有助于阐明PDAT基因在花生油脂代谢途径中的功能,为花生育种提供新的基因资源。

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。

雨生红球藻磷脂-二酰甘油酰基转移酶基因的鉴定与表达分析

单细胞光自养雨生红球藻富集虾青素(AST)和三酰甘油(TAG)的合成调控机制目前还未得到解析。以雨生红球藻-797株系为试验材料,克隆编码磷脂-二酰甘油酰基转移酶(HpPDAT)的基因、鉴定酶蛋白理化特征和分析不同光质下的表达谱。结果显示,基于雨生红球藻转录组数据,鉴定获得一条编码HpPDAT的cDNA序列,全长3138 bp,编码978个氨基酸,蛋白的分子式为C_(4437)H_(6997)O_(1396)N_(1289)S_(38),分子质量为101.95 ku,理论等电点为6.15。多序列比对结果显示,HpPDAT具有LCAT家族典型保守域。系统发育分析显示,HpPDAT与微藻中的PDATs亲缘关系较近,而与高等植物的PDATs亲缘关系较远。不同光质(白光、高白光、高蓝光、紫外和白光+紫外)条件下HpPDAT基因的表达谱分析揭示,与黑暗条件下的藻细胞相比,所测光质条件下藻细胞HpPDAT基因的表达均上调,特别是高蓝光(10000 lx)显著促进了HpPDAT基因的表达,表达量达到黑暗条件下的9.6倍;不同光质条件下的细胞脂质合成发现,光照处理的总脂积累量要明显高于黑暗处理。HpPDAT的表达量与总脂的积累量呈现出一致性,在高蓝光处理下获得了最高的总脂积累量(27%),是黑暗处理的1.9倍。

小球藻Chlorella variabilis NC64A二酰甘油酰基转移酶基因的克隆表达与功能研究

为了揭示二酰甘油酰基转移酶(DGAT)在小球藻油脂合成过程中的作用,对单细胞小球藻Chlorella variabilis NC64A的二酰甘油酰基转移酶进行原核克隆表达及功能初步研究。结果表明,其编码序列为894bp,编码297个氨基酸,表达蛋白的表观分子量为33 k Da,p I 9.48。保守结构域分析表明,该蛋白属于Lysophospholipid acyltransferases(LPLATs)超家族,具有二酰甘油酰基转移酶活性,序列位点H68,L71,F76,R94,I97和GAA(144?146)组成特定的酰基受体结合口袋,能够结合酰基?酰基载体蛋白(ACP)或者酰基辅酶A上的酰基,催化三酰甘油合成的最后一步。表达蛋白与Ss PDAT和At PDAT的序列相似性分别为32%和24%,表明该蛋白可能具有磷脂酰甘油酰基转移酶(PDAT)活性,能利用磷脂上的酰基合成三酰甘油。因此,采用薄层层析方法以L-α-磷脂酰胆碱和1,2-二油酰-sn-甘油为底物,检测到其确实具有PDAT活性,表明限氮条件下NC64A中DGAT的PDAT活性可能促进了膜脂降解耦合三酰甘油的合成。

渥曼青霉素阻断罗格列酮对人巨噬细胞酰基辅酶A：胆固醇酰基转移酶-1表达的影响

目的:研究过氧化体增殖物激活型受体-γ(peroxisome proliferator activated receptors-γ,PPAR-γ)配体罗格列酮对巨噬细胞酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶-1(Acyl-CoA:cholesterol acyltransferase-1,ACAT-1)表达的影响及可能机制。方法:在RPMI 1640培养基中培养人单核细胞株(THP-1),加入佛波酯培养48h,细胞贴壁呈巨噬细胞样分化。将细胞分为空白对照组、不同浓度罗格列酮组和罗格列酮+渥曼青霉素(wortmannin)组,运用实时定量PCR和Western blot,观察巨噬细胞ACAT-1 mRNA和蛋白表达水平的变化。结果:罗格列酮可明显抑制ACAT-1 mRNA和蛋白的表达,且呈浓度依赖性;加入磷酯酰肌醇三磷酸激酶(phosphate dylinositol 3-kinase,PI3K)信号途径抑制剂渥曼青霉素后ACAT-1表达较罗格列酮组高,较空白对照组低。结论:PPAR-γ配体罗格列酮通过PI3K途径抑制ACAT-1表达发挥其抗动脉粥样硬化的作用。

叶绿体G 3 PAT酶酰基选择性与植物低温敏感性关系的研究进展

叶绿体甘油-3-磷酸酰基转移酶(G 3 PAT)的酰基选择性与植物低温敏感性密切相关。一般来讲,冷敏感植物叶片中PG分子饱和度比抗冷植物中的高。叶绿体G3 PAT酶是决定PG分子种类并影响其分子中脂肪酸饱和度的关键酶,而G 3 PAT酶分子中的关键氨基酸影响了G 3 PAT酶的酰基选择性。

亚硫酸钠对人正常二倍体肝细胞内二酰甘油酰基转移酶1和载脂蛋白E mRNA和蛋白表达的影响

目的通过研究亚硫酸钠对人正常二倍体肝(HL-7702)细胞内二酰甘油酰基转移酶1(DGAT1)和载脂蛋白E(apoE)mRNA和蛋白表达的影响,探讨亚硫酸钠诱发肝细胞脂肪积累效应及作用途径。方法将处于对数生长期的HL-7702细胞株分别暴露于终浓度为0(阴性对照)、10、2.5、0.5、0.1 mmol/L的亚硫酸钠溶液,并设立阳性对照(1.0 mmol/L油酸)组。分别于染毒24、48 h时,采用油红O染色法观察肝细胞内脂滴沉积,采用免疫沉淀和Western Blot法检测细胞内apoE和DGAT1蛋白的表达水平,采用qRT-PCR法检测肝细胞内apoE和DGAT1 mRNA的表达水平。结果与阴性对照组比较,仅10 mmol/L亚硫酸钠染毒24 h时HL-7702肝细胞内DGAT1 mRNA表达水平明显增加,差异有统计学意义(P<0.05)。与阴性对照组比较,染毒24h、48 h时,10 mmol/L亚硫酸钠染毒组HL-7702肝细胞内DGAT1蛋白表达水平以及各浓度亚硫酸钠染毒组HL-7702肝细胞内apoE蛋白表达水平均明显增加,差异有统计学意义(P<0.05)。阳性对照组可见明显的脂滴沉积,但亚硫酸钠染毒组均未见明显脂滴。结论一定剂量的亚硫酸钠可引起肝细胞内DGAT1、apoE蛋白表达增高,导致肝细胞内甘油三酯分泌增加,从而引起肝细胞的脂肪蓄积。

DGAT1在腮腺腺淋巴瘤组织中的表达及其临床意义

目的 探讨二酰甘油O-酰基转移酶1 (DGAT1)在腮腺腺淋巴瘤组织中的表达及其临床意义。方法 回顾性分析山东大学齐鲁医院德州医院2012年1月—2021年12月腮腺腺淋巴瘤患者的临床资料,包括年龄、性别、单双侧发病、有无吸烟史、肿瘤位置、肿瘤直径和血脂水平。分别选取腮腺腺淋巴瘤、多形性腺瘤和正常腮腺的组织标本各5例,通过逆转录定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)、蛋白质印迹法检测DGAT1在各组织中的表达情况。选取30例患者的病理切片免疫组织化学染色,检测DGAT1在腮腺腺淋巴瘤和正常腮腺组织中的表达差异。结果 111例腮腺腺淋巴瘤患者的年龄为25~84岁,平均年龄为(62.08±10.61)岁;男性92例(82.9%);有吸烟史者79例(71.2%),吸烟时间8~50年;单侧发病者103例(92.8%);肿瘤位于腮腺尾部者62例(55.9%);肿瘤直径为0.5~6.2 cm,平均直径为(2.998±1.083) cm,肿瘤直径为2.0~4.0 cm者76例(68.5%)。RT-qPCR、蛋白质印迹法结果显示DGAT1在腮腺腺淋巴瘤表达显著高于多形性腺瘤和正常腮腺组织。免疫组织化学结果显示DGAT1在腮腺腺淋巴瘤中高表达。结论 腮腺腺淋巴瘤多发于吸烟的中老年男性,病变位于腮腺后下极居多,肿瘤直径多为2.0~4.0 cm。DGAT1在腮腺腺淋巴瘤中高表达,显著高于正常腺体组织,提示DGAT1高表达与腮腺腺淋巴瘤发生密切相关,有望成为腮腺腺淋巴瘤诊断的新型标志物。

大豆GmPDAT1参与油脂合成和非生物胁迫应答的功能分析

解析大豆GmPDAT1在油脂合成和非生物胁迫应答中的功能,为大豆油脂改良和抗逆性分子育种提供新的科学参考。应用组学工具鉴定GmPDAT1,运用实时荧光定量PCR分析GmPDAT1在大豆不同组织和3种非生物胁迫的表达模式。使用酵母(Saccharomyces cerevisiae)TAG缺陷型突变体H1246检测GmPDAT1酶活性。结果表明,全基因组鉴定获得6个大豆GmPDAT1基因家族成员(GmPDAT1-A-GmPDAT1-F),除GmPDAT1-F具有8个外显子,其余5个GmPDAT1基因含6个外显子。GmPDAT1启动子区存在多个逆境胁迫响应顺式元件。GmPDAT1编码的蛋白序列长度介于582-668 aa,等电点(pI)为5.91-8.59。GmPDAT1蛋白均具有PLN02517超家族蛋白结构域,为膜结合蛋白,二级结构主要元件为α-螺旋和无规则卷曲。6个GmPDAT1蛋白聚类分为3个亚组,分别与花生AhPDAT1、小桐子JcPDAT1和蓖麻RcPDAT1-2亲缘关系较近。GmPDAT1基因家族成员具有组织特异性表达特性,其中GmPDAT1-B在不同组织均表达,且在发育种子表达量最高。推测GmPDAT1-B可能参与大豆种子TAG合成。酵母(Saccharomyces cerevisiae)TAG缺陷型突变体H1246进行功能互补测试证明,GmPDAT1-B具有催化TAG合成的酶活性。在低温、干旱和盐胁迫处理下,GmPDAT1基因家族成员呈现了不同的表达模式,预示它们可差异化参与大豆不同胁迫应答。尤其是GmPDAT1-B可介导3种不同逆境胁迫的响应。GmPDAT1-B可能具有促进大豆油脂合成和胁迫抗性的双重功能。

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。

二酰甘油从头合成途径的关键酶及其功能

二酰甘油(diacylglycerol, DAG)是脂代谢,包括储存三酰甘油和膜脂代谢中的一个重要中间体。多条途径可以合成DAG,如磷脂酶C水解膜脂产生DAG等,但是本文主要概述从头合成的Kennedy途径。这条途径中,主要由甘油-3-磷酸酰基转移酶、溶血磷脂酸酰基转移酶、磷脂酸磷酸酶等催化完成。我们将综述这三类酶的基因及其功能,着重介绍它们在油脂合成、抗逆和发育信号方面的研究进展。

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。

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。