基于脂质组学的海洋颗石藻病毒甾醇去饱和酶及脂肪酸去饱和酶基因功能分析

赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)宿主-病毒(E.huxleyi virus,EhV)的互作过程是影响海洋碳、硫生物地球化学循环及气候变化的重要环节。在共进化过程中,Eh V通过基因水平转移从宿主基因组中“劫获”了一组鞘脂从头合成相关酶基因,重构宿主脂代谢网络以支持病毒的特殊需求。目前,对病毒这组相关酶基因的生物学功能尚不十分清楚。以颗石藻病毒Eh V-99B1基因组中的甾醇去饱和酶(EhV-SD)和脂肪酸去饱和酶(Eh V-FAD)基因为研究对象,构建酿酒酵母重组表达载体p YES2/CT-SD和p YES2/CT-FAD,转化相应的基因缺陷型酵母菌株YMR015C和YGL055W获得重组酵母细胞株,进一步采用UPLC-Q-Exactive-MS非靶向脂质组学技术,比较分析重组酵母和缺陷型酵母细胞脂质的组成和含量变化。结果显示,Eh V-SD与Eh V-FAD基因在酿酒酵母中成功表达并具有生物学活性。Eh V-SD过表达显著改变了重组酵母细胞脂质代谢,含多不饱和酰基链的磷脂酰胆碱(PC,20︰4/20︰5/20︰6)和甘油三酯(TAG,12︰3)种类的丰度显著升高;而部分多不饱和脂肪酸(FA,16︰2/16︰4)和含多不饱和酰基链的磷脂酰甘油(PG,16︰2/18︰4)丰度则显著降低。Eh V-FAD过表达显著增加了重组酵母中单不饱和脂肪酸的生物合成,特别是棕榈油酸(C16︰1)和油酸(C18︰1)显著积累,而饱和脂肪酸的含量则显著降低,表明Eh V-FAD与酵母Δ9FAD具有类似的生物学功能。海洋病毒中脂质代谢相关新基因功能的确定,有助于从代谢角度深入认识海洋病毒-宿主的互作关系,也为相关功能基因在生物技术领域的应用提供科学依据。

甘肃鼢鼠甘油三酯脂酶基因(ATGL)CDS克隆及组织表达分析

以甘肃鼢鼠(Myospalax cansus)脂肪组织作为研究对象,采用PCR技术克隆鼢鼠ATGL基因,运用生物信息学方法分析序列特征、系统进化关系以及预测ATGL的理化性质与分子结构,利用qRT-PCR技术检测鼢鼠ATGL基因mRNA表达水平。结果表明,鼢鼠ATGL基因CDS序列全长1 461bp(GenBank登录号:KY030728),编码486个氨基酸。序列比对结果显示,鼢鼠ATGL基因序列与小鼹形鼠(Nannospalax galili)、中国仓鼠(Cricetullus griseus)、小鼠(Mus musculus)、大鼠(Rattus norvegicus)、人(Homo sapiens)、猪(Sus scrofa)、牛(Bos taurus)等物种相比均具有较高的相似性(81%以上)。多物种ATGL氨基酸序列的系统进化分析表明,鼢鼠ATGL与中国仓鼠、小鼠和大鼠的亲缘关系较近。ATGL分子结构预测发现,其N端含有1个Patatin结构域和具有酯酶活性的GASAG结构。组织表达分析结果显示,ATGL基因在被检测的8个组织中均有表达,表达量由高到低依次为棕色脂肪组织、皮下脂肪组织、肝脏、内脏脂肪组织、心脏、脾、肌肉和肾,且棕脂中ATGL的表达量显著高于其他组织(P<0.05)。研究获得了鼢鼠ATGL基因CDS全长及组织表达规律,表明棕脂对于鼢鼠野外生存具有重要意义,为进一步阐明鼢鼠适应地下生活的能量代谢方式提供理论依据。

饲料脂肪水平对瓦氏黄颡鱼生长及脂蛋白脂酶基因表达的影响

研究采用脂肪水平分别为4.7%、7.9%、10.9%、15.4%、18.9%的五种等氮配合饲料饲喂瓦氏黄颡鱼早期幼鱼,进行了为期30d的生长实验,探讨了瓦氏黄颡鱼早期幼鱼的脂肪需求。并克隆了瓦氏黄颡鱼脂蛋白脂酶(LPL)cDNA序列片段,采用实时荧光定量PCR研究了饲料脂肪水平对肝脏LPL基因表达水平的影响。结果表明,饲料脂肪水平从4.7%增加到10.9%显著促进了瓦氏黄颡鱼早期幼鱼的生长(P<0.05)。饲料脂肪水平显著影响了实验鱼的鱼体体成分,随着饲料脂肪水平的升高,鱼体干物质和脂肪含量显著增加而蛋白含量显著下降(P<0.05)。高脂诱导了瓦氏黄颡鱼肝脏LPL基因表达,摄食15.4%、18.9%这两组较高脂肪水平的实验鱼肝脏LPLmRNA表达水平显著升高(P<0.05)。根据特定生长率通过折线回归分析得出瓦氏黄颡鱼早期幼鱼最适脂肪水平为11.2%。

不同脂肪含量饲料对吉富罗非鱼鱼种生长性能、脂蛋白脂酶活性及其基因表达的影响

试验选用均质量(2.63±0.16 g)的吉富罗非鱼鱼种315尾,随机分成3组,每组3个重复,每个重复35尾,分别饲喂3.7%、7.7%和16.6%的低、中、高脂肪水平的等氮饲料,探讨不同脂肪含量饲料对吉富罗非鱼鱼种生长、肝体指数、脂肪沉积、脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)活性及其基因表达的影响,并初步探讨LPL基因表达与脂肪沉积的关联规律,试验周期90 d。结果显示:(1)饲喂高脂饲料的试验鱼肝体指数、脏体指数显著升高,肥满度无显著变化,肝脏与肌肉脂肪含量显著升高;(2)饲喂高脂肪饲料试验鱼的增重率显著下降、饲料系数下降显著;(3)LPL基因在吉富罗非鱼鱼种肝脏和肌肉中均有表达,但肝脏中LPL mRNA表达丰度显著高于肌肉;(4)在再投喂48 h内,在第6小时时,高脂肪试验组鱼肝脏LPL活性显著高于中、低脂肪试验组,但随后显著降低,显著低于3.7%试验组;7.7%和3.7%试验组鱼肝脏LPL活性呈现先升高后下降的趋势;(5)饲喂高脂饲料的试验鱼肝脏中LPL mRNA表达丰度最高,显著高于3.7%低脂试验组;(6)吉富罗非鱼肝体指数、肝脏和肌肉脂肪含量与肝脏LPL表达具有显著的线性正相关。结果表明,LPL mRNA在吉富罗非鱼肝脏和肌肉中表达具有组织特异性;高脂饲料显著抑制了吉富罗非鱼鱼种增重;高脂饲料显著促进了吉富罗非鱼肝脏LPL的分泌,诱导了其肝脏中LPL基因表达,促进肝脏与肌肉脂肪沉积;LPL基因参与调节吉富罗非鱼脂肪沉积。

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。

鲤鱼2种脂蛋白脂肪酶基因的cDNA克隆、表达及其酶活性

为了对鲤鱼(Cyprinus carpio)2种脂蛋白脂肪酶(LPL1、LPL2)基因进行c DNA克隆以及表达和酶活性分析,测定了鲤鱼2种脂蛋白脂肪酶基因的组织表达特征,对这2种基因进行了原核表达,采用对硝基苯酚法比较了2种LPL的酶活性。克隆结果表明,鲤鱼LPL1和LPL2基因的开放阅读框分别为1 524 bp和1 503 bp,分别编码507个和500个氨基酸,氨基酸相似性为45.51%,LPL2氨基酸功能位点由^(83)N突变至^(83)K。实时荧光定量PCR结果表明:LPL1和LPL2均在肝脏中表达量最高,其次在心脏、脂肪、肌肉、脑、肾中,前肠表达量最低,在所有组织(器官)中LPL1的表达量比LPL2高。构建的原核表达载体LPLs-p EASY(E2),经IPTG诱导,在Transetta(DE3)细胞中表达了分子量分别为5.55×10~4、5.35×10~4的融合蛋白LPL1和LPL2。酶活性测定结果表明:LPL1和LPL2酶活性最适温度均为为35℃,最适p H均为8.0。LPL1酶活性高于LPL2,推测可能与LPL2的^(83)N位点突变所导致的N-糖基化位点缺失有关。〗

国人脂蛋白脂肪酶基因突变的筛查

目的筛查天津地区脂蛋白脂肪酶基因突变情况,并探讨其对血脂水平的影响。方法利用聚合酶链反应—单链构象多态性分析技术对386例样本(血脂正常组278例,血脂异常组108例)的脂蛋白脂肪酶基因进行突变筛查,对可疑突变的扩增样品进行DNA序列测定。对于频率较高的多态性位点,引入限制性核酸内切酶位点利用聚合酶链反应限制片长多态性进行鉴定。结果在386例样本中,共检出4种突变,检出率为14.5%,其中1例为目前国内外未见报道的外显子3 Leu103→Leu同义突变杂合子,1例为目前亚洲首报的外显子5 Pro207→Leu突变杂合子,3例内含子3受位剪接点上游6 bp的C→T转换的突变杂合子,1例Ser447→stop突变纯合子,50例Ser447→stop突变杂合子。结论我国天津地区人群存在着广泛的脂蛋白脂肪酶基因变异,既具有与大多数国家相同的Ser447→stop多态性位点,也具有自身的特点。

NO-1886对过氧化体增殖物激活型受体、脂蛋白脂肪酶和肿瘤坏死因子α基因表达的影响

为了探讨脂蛋白脂肪酶活化剂NO 1886对高脂高糖饮食喂养贵州小香猪过氧化物体增殖物激活型受体、脂蛋白脂肪酶及肿瘤坏死因子α表达的影响 ,选择雄性贵州小香猪 15头 ,随机分为 3组。正常对照组喂普通饲料 ;高脂高糖组喂高脂高蔗糖饲料 ;治疗组喂高脂高蔗糖饲料 4个月后加 1%NO 1886治疗。 8个月后处死动物 ,采用Trizol提取组织总RNA ,逆转录聚合酶链反应检测过氧化体增殖物激活型受体、脂蛋白脂肪酶及肿瘤坏死因子αmRNA的表达。结果发现 ,正常对照组肌肉组织和肝脏过氧化体增殖物激活型受体α的表达较低。高脂高糖组肌肉组织和肝脏过氧化体增殖物激活型受体α的表达增强 ,NO 1886使高脂高糖喂养增强肌肉组织和肝脏过氧化体增殖物激活型受体α表达的作用减弱 ;在脂肪组织 ,治疗组脂蛋白脂肪酶的表达水平最高 ,分别比正常对照组和高脂高糖组高 2 7%和 2 0 % ;NO 1886抑制高脂高糖喂养小香猪脂肪组织肿瘤坏死因子α的表达。结果提示 ,NO 1886能促进小香猪脂肪组织脂蛋白脂肪酶的表达 ,显著抑制脂肪组织肿瘤坏死因子α基因表达 ,高调脂肪组织过氧化体增殖物激活型受体γ ,减弱肝脏和肌肉过氧化体增殖物激活型受体α的表达 ,是NO 1886有效降低血浆游离脂肪酸和肿瘤坏死因子α水平可能的机制。

脂蛋白脂肪酶基因Ser^(447)→stop变异对血脂水平的影响

目的探讨国人脂蛋白脂肪酶基因外显子9特别是Ser447→stop变异对血脂水平的影响。方法利用聚合酶链反应—单链构象多态性技术筛查基因突变,利用DNA测序和聚合酶链反应—限制片长多态性技术确定突变的性质,并分析突变与血脂水平的关系。结果在420例甘油三酯正常(<1.7 mmol/L)人群检出78例突变,其中1例为纯合子,77例为杂合子;经DNA测序和聚合酶链反应—限制片长多态性技术分析突变均为Ser447→stop无义突变。Stop447携带频率和等位基因频率分别为18.6%和9.4%。Stop447携带组的甘油三酯水平(1.05±0.32 mmol/L)低于Stop447非携带组(1.13±0.28 mmol/L)(P<0.05);Stop447携带组的高密度脂蛋白胆固醇水平(1.28±0.28mmol/L)虽然高于Stop447非携带组(1.25±0.27 mmol/L),但无统计学差异(P>0.05)。结论国人基因外显子9突变单一,仅表现为Ser447→stop多态性,Ser447→stop变异可能有较弱的降低甘油三酯的作用。

鸭脂蛋白脂酶基因多态性及其对脂肪酸组成的效应

为探明脂蛋白脂酶(LPL)基因多态对鸭脂肪酸组成的影响,采用PCR-SSCP法和DNA直接测序相结合对鸭LPL基因内含子5和外显子8多态性进行检测,并分析其与鸭脂肪酸组成的关联性。结果表明:在内含子5中有4个SNP位点,分别位于243位(T→A)、244位(A→T)、265位(G→A)和269位(G→A);外显子8中有1个SNP位点,位于1 251位(T→C),为沉默突变。2个多态座位产生3种聚合基因型:AA/TT、AB/TC和BB/CC;经关联分析,等位基因A/T的脂肪酸月桂酸(C12:0)、豆蔻酸(C14:0)、棕榈酸(C16:0)、棕榈烯酸(C16:1)、十七烷酸(C17:0)、亚油酸(C18:2)、花生一烯酸(C20:1)、花生三烯酸(C20:3)、多不饱和脂肪酸(PUFA)和必需脂肪酸(EFA)含量与等位基因B/C间存在显著加性效应(P<0.05),不饱和脂肪酸(UFA)间存在显著显性效应(P<0.05)。等位基因A/T的脂肪酸组成更有利于人体健康。

多浪羊CB1基因表达分析与脂肪沉积的关联性研究

旨在分析不同月龄多浪羊不同部位脂肪含量、脂肪代谢相关酶活性和脂肪细胞面积随大麻素受体1(cannabinoid receptor type 1,CB1)基因表达变化的规律,探讨CB1基因表达与多浪羊脂肪沉积的关系。研究选取不同月龄(3、6、12月龄)多浪羊不同部位(背最长肌、皮下脂肪、腹部脂肪和肠系膜组织)、利用索氏抽提法测定脂肪含量,比色法和酶联免疫吸附法测定酶活性,石蜡切片法测定脂肪细胞面积,实时荧光定量PCR法测定CB1基因表达量及对编码区序列进行分析。结果表明,CB1基因在不同部位均有表达且脂肪组织表达量远远高于肌肉组织表达量,脂肪含量整体在肠系膜组织中含量最高,且CB1基因较为保守,受环境影响较小,脂肪细胞面积在腹部最大,肝脂酶(HL)在皮下脂肪中含量最高,激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL)在腹部脂肪中含量最高,脂蛋白脂肪酶(LPL)在腹部脂肪中含量最高。综上推测,CB1基因参与脂质代谢相关调节过程,随着年龄的增长多浪羊不同部位脂肪沉积逐渐增加,CB1基因高表达影响多浪羊不同部位脂肪沉积。

肝脂酶基因250G/A多态性与脂肪肝相关性研究

目的探讨肝脂酶(HL)基因多态性与脂肪肝发病的相关性。方法采用聚合酶链反应限制性片段长度多态性技术检测脂肪肝组153例,正常对照组167例的肝酯酶基因250 G/A基因多态性,两组间的计量资料和基因型频率与等位基因频率均采用χ2检验,探讨其与脂肪肝的关系。结果脂肪肝组250 G/A位点基因型和等位基因的分布与对照组相比差异无显著性,但脂肪肝组AA、GA、GG基因型频率和等位基因频率,与对照组相比,有显著性差异(2χ=16.054,P<0.05;χ2=16.882,P<0.05)。结论250 G/A多态位点基因变异与脂肪肝患者发病可能有相关性。

脂肪酸去饱和酶2基因在糖脂代谢中的研究进展

脂肪酸去饱和酶2(FADS2)基因编码δ6去饱和酶(D6D),是脂肪酸去饱和酶基因家族中的一员。D6D催化必需脂肪酸亚油酸和α-亚麻酸转化为长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA),是LC-PUFA生物合成途径的关键酶。LC-PUFAs在调节生物体的糖脂代谢方面发挥至关重要的作用。近年来,D6D活性及FADS2基因单核苷酸多态性(SNP)也成为研究糖脂代谢的热点。本文就FADS2基因在糖脂代谢中的作用做一综述。

猪脂肪甘油酸脂酶(ATGL)基因的表达特性分析

为了比较猪脂肪甘油酸脂酶(ATGL)基因在脂肪型猪(梅山猪)和瘦肉型猪(大白猪)皮下脂肪组织中的表达差异及不同组织中转录表达的差异,试验利用半定量RT-PCR法探讨其在猪组织中的表达特性。结果表明:猪ATGL基因在4月龄脂肪型猪脂肪组织中的表达显著低于瘦肉型猪(P<0.05);猪ATGL基因在脂肪组织和心脏组织中有高丰度表达,在肌肉组织中的表达丰度较低,在肠组织中的表达丰度极低,而在其他组织中不表达;猪与小鼠ATGL基因的表达特性相似,推测猪ATGL基因可能在脂肪细胞脂质水解过程中具有重要的调控作用。

胡麻脂肪酸含量与相关基因差异表达

为研究胡麻叶片、果球不同发育阶段脂肪酸去饱和酶基因表达水平与脂肪酸组成之间的关系,以3个胡麻品种为材料,应用实时荧光定量PCR技术对4个基因,即磷脂酰胆碱甘油二脂转磷酸胆碱酶1基因(PDCT1)、磷脂酰胆碱甘油二脂转磷酸胆碱酶2基因(PDCT2)、脂肪酸去饱和酶2a基因(FAD2a)、脂肪酸去饱和酶3a基因(FAD3a)的相对表达量进行分析。同时研究了它们与脂肪酸组成之间的关系。结果表明,在胡麻叶片和果球中4个基因在各个时期中的表达模式符合正态分布模式。在胡麻种子形成过程中,这4个基因是高水平表达的主基因,不同基因之间表达量相关性极显著(相关系数范围0.989≥r≥0.643,P<0.01)。在胡麻种子成熟期基因表达量与胡麻品种的脂肪酸组成之间相关性显著。它们的表达与硬脂酸(STE)(0.548≥r≥0.405,P<0.01)、亚麻酸(LIN)(0.494≥r≥0.304,P<0.01)的含量呈显著正相关,与亚油酸(LIO)(-0.299≥r≥-0.497,P<0.01)呈显著负相关。胡麻中PDCT、FAD2a、FAD3a基因表达导致脂肪酸组成差异,从而影响胡麻油的品质。

脂蛋白脂肪酶和动脉粥样硬化

脂蛋白脂肪酶（LPL）是富含甘油三酯脂蛋白代谢的关键酶．与动脉粥样硬化有密切关系。在体内分布脏器不同。表现出不同的作用特点。脂蛋白脂肪酶在血浆中具有水解甘油三酯作用，对防治动脉粥样硬化病变有利。在动脉壁内，细胞基质中的脂蛋白脂肪酶有滞留蛋白作用，可促进泡沫细胞形成，具有促动脉粥样硬化作用。脂蛋白脂肪酶基因多态性影响血浆甘油三酯和高密度脂蛋白水平，与冠心病的发生有一定联系。

脂蛋白脂酶基因敲除鼠的脂代谢研究

目的通过野生型(c57)小鼠及脂蛋白脂酶(LPL)基因敲除杂合子(LPL+/-)小鼠体内实验,探讨LPL对小鼠体质量、脂肪及血脂等方面的影响。方法对LPL+/-小鼠和c57小鼠行表型鉴定后,分为两组,每组6只,比较两组小鼠在体质量,脂肪含量及血脂等方面的变化。结果LPL+/-小鼠甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)、体质量及内脏脂肪含量均较c57小鼠高(P<0.05),而其肝脏、骨骼肌、脂肪及胰腺组织的TG、FFA较c57小鼠也呈现不同程度的增高趋势,其中肝脏TG的增高差异有统计学意义(P<0.05)。结论小鼠体内实验证实了LPL基因敲除可导致体质量,脂肪含量的增加,同时引起FFA的增高及高TG血症,以及组织血脂水平不同程度的增高趋势。

脂酰CoA脱氢酶基因在2型糖尿病大鼠中的表达

[目的 ]从基因水平探讨 2型糖尿病发病机制。[方法 ]SD雄性大鼠 2 2只 ,小剂量链脲佐菌素加高脂饲料组12只 ,对照组 10只 ;从脂肪组织中抽取总RNA ,纯化mRNA并逆转录为cDNA ,用Cy5标记实验组cDNA ,用Cy3标记对照组cDNA ,获得两组动物来源的cDNA探针 ;cDNA探针与基因表达谱芯片杂交 ,结果由扫描仪扫描并用软件进行分析统计。[结果 ]脂酰CoA脱氢酶基因在 2型糖尿病大鼠脂肪组织表达水平上调。[结论 ]游离脂肪酸氧化增加 ,在 2型糖尿病胰岛素抵抗和

脂蛋白脂酶基因的研究进展

综述了脂蛋白脂酶 ( LPL)基因在人类、小鼠、牛、猪、羊及鸡中的研究现状 ,并对

非酒精性脂肪肝大鼠肝细胞色素P450 1A1基因及表达变化的意义

目的研究非酒精性脂肪肝大鼠肝细胞色素P4501A1基因和表达变化及其意义。方法雄性Wistar大鼠40只,随机分为两组,正常对照组8只,高脂饮食组2、4、8、12各8只,紫外分光光度计法检测P4501A1活性(7乙氧异恶唑0脱乙基酶,EROD);免疫组织化学和Westernblot方法测定肝细胞色素P4501A1表达变化,逆转录聚合酶链反应测定肝细胞色素P4501A1mRNA表达变化。结果脂肪肝2、4、8和12周EROD活性分别为325.07±59.68、345.25±49.28、468.95±55.28和548.68±43.25nmol·mg-1·min-1,与正常对照组260.42±35.32nmol·mg-1·min-1比较明显增高(P<0.01),肝细胞色素P4501A1基因及蛋白表达随着脂肪肝程度的加重明显增强。结论非酒精性脂肪肝大鼠肝细胞色素P4501A1基因和表达变化与脂肪肝引起的肝脏损害程度密切相关。