黑素皮质素受体1(MC1R)在不同毛色羊驼皮肤组织中的表达与定位研究

旨在通过研究黑素皮质素受体1(MC1R)在羊驼皮肤组织中的定位与表达,探讨其在羊驼毛色形成中的作用机制及与毛色的相关性。选用成年白色羊驼与棕色羊驼为研究对象,采用免疫组织化学方法及免疫印迹法(Western blotting),对MC1R在羊驼皮肤中的表达进行定位和定量分析。结果,(1)免疫组化结果显示,MC1R蛋白在白色和棕色羊驼皮肤表皮、毛囊周围外根鞘组织、毛乳头以及毛球周围都呈阳性着色。在棕色羊驼,阳性表达部位主要分布于毛球顶部及表皮,呈强阳性着色。在白色羊驼,阳性表达部位主要在外根鞘及表皮,毛球部表达呈弱阳性。MC1R在棕色羊驼皮肤组织中极显著表达(P<0.01)。(2)Western blotting结果显示,羊驼皮肤组织粗蛋白提取物中存在分子量约35ku与兔抗MC1R多克隆抗体发生免疫阳性反应的蛋白条带,且棕色羊驼平均蛋白表达量显著高于白色羊驼,差异极显著(P<0.01)。MC1R在羊驼皮肤组织中的定位与表达量的不同与羊驼毛色表型之间存在一定的相关性。

黑素皮质激素受体1(MC1R)基因与猪的毛色

猪的真黑色素与褐黑色素的合成量与分布主要受控于黑素皮质激素受体 1基因。本文综述了该基因的定位、突变与多态检测 ,黑素皮质激素受体的作用机制 ,提出了对黑素皮质激素受体 1基因进一步研究的看法。

黑素皮质素受体1(MC1R)基因的研究进展

黑素皮质素受体1(melanocortin 1 receptor,MC1R)基因,也称为促黑素细胞激素受体(MSHR)基因,是由扩散位点(extension locus,E)编码的,是控制动物黑色素合成的重要基因。作者对MC1R基因结构功能、作用机理、基因的定位与多态性检测进行了综述。

德化黑鸡黑素皮质素受体1(MC1R)基因单核苷酸多态性分析

采用聚合酶链式反应及单链构象多态(PCR-SSCP)技术以及DNA直接测序的方法,对德化黑鸡MC1R基因编码区进行单核苷酸多态性(SNPs)分析。结果表明:引物P2扩增片段具有多态性,并表现为AA、AB和BB等3种基因型;经序列分析发现,BB型存在2个突变位点:分别在1094处(G-A)和1095处(T-C),其中在1095处的突变还导致氨基酸的改变(Cys-Arg)。由基因型分布情况表明,德化黑鸡C系(乌色)和D系(非乌色)均以AA型为主;BB型(含SNP)仅存在于C系中,而在D系中未发现,推测BB型可能是乌色性状特有或与乌色性状相关。

4个黄牛群体黑素皮质素受体1(MC1R)基因变异研究

为了评价E(extension)座位对牛毛色性状的影响,采用DNA序列分析和PCR-RFLP技术对云南地区4个黄牛群体(3个本地群体和1个引进品种)的黑素皮质素受体1(MC1R)基因的编码区进行了基因特征分析和群体变异检测。结果,在文山黄牛、昭通黄牛和短角牛中发现E+和e2种等位基因,检测到E+/E+、E+/e和e/e3种基因型。在文山黄牛中E+和e等位基因的频率分别为0.54和0.46,在昭通黄牛中分别为0.70和0.30;而在迪庆黄牛中共检测到E+、ED和e3种等位基因,它们的频率分别为0.76、0.14和0.10,该群体存在E+/E+、ED/ED、E+/ED、E+/e和ED/e5种基因型,未发现e/e型个体。与所研究个体的毛色性状相联系,发现E座位对牛的毛色有重要影响,E+和ED等位基因与黑色表型有关,而e等位基因与红色表型有关,但黄色、棕色和红色表型还与其它座位基因相关联。

美洲水貂(Neovison vison)黑素皮质激素受体-1(MC1R)基因序列鉴定及生物信息学分析

旨在探明美洲水貂黑素皮质激素受体-1(Melanocortin-1receptor,MC1R)基因序列结构特征及其对皮毛颜色的调控机制。根据欧洲水貂MC1R基因(GenBank登录号:AB189820)核苷酸序列设计1对特异性引物,利用PCR及克隆技术测定美洲短毛黑水貂MC1R基因完整编码区序列(CDS),并对该序列进行了BLAST比对及生物信息学预测和分析。结果表明,获得的美洲水貂MC1R基因与欧洲水貂相似性为95%,为单一外显子基因,核苷酸序列长度为1 324bp,包括部分5′UTR(188bp)、CDS(954bp)和3′UTR(182bp),编码区碱基G+C含量高达66.04%,由CDS推导共编码317个氨基酸,预测的MC1R蛋白理论分子质量为34.49ku,等电点(PI)为8.97,不稳定系数是36.63,属于弱碱性稳定蛋白质。进一步分析发现,美洲水貂MC1R基因编码的蛋白存在1个低复杂度结构域和7个典型的跨膜区,N-端不存在信号肽,定位于细胞质膜,具有典型的细胞膜受体结构。分子进化分析显示,美洲水貂与欧洲水貂亲缘关系较近,与二者均属鼬科、鼬属动物的传统动物分类学一致。美洲水貂MC1R基因的获取及序列结构特征分析为揭示其皮毛颜色多样性的分子遗传学机制奠定了详细的生物信息学基础。

4种犬科动物黑素皮质激素受体1基因序列比对及遗传进化分析

基于GenBank中已公布的家犬(Canis familiaris)、赤狐(Vulpes vulpes)、北极狐(Alopex lagopus)和貉(Nyctereutes procyonoides)黑素皮质激素受体1(MC1R)基因序列,利用BioEdit 7.0等生物信息软件,对4种犬科动物MC1R基因进行序列比对和遗传进化分析。结果表明,家犬、赤狐、北极狐及貉MC1R基因为单一外显子,编码区序列长度均为954bp,碱基组成表现为C>G>T>A,且G+C百分含量高于A+T;编码区碱基序列中共检测到20个突变位点,包括16个单一突变和4个简约突变,转换类型多于颠换,核苷酸和氨基酸序列同源性较高;赤狐与北极狐间的遗传距离最短,邻近法(NJ)、最小进化法(ME)和非对组算数平均法(UPGMA)3种方法构建的进化树基本一致,赤狐与北极狐首先聚为一簇,貉比家犬、赤狐和北极狐分化时间更早。

黑素皮质素受体1——哺乳动物黑色素形成中的关键基因

黑色素的形成与产生在动物的生长发育过程中受到许多基因的调控。综述了近年来被广泛研究的哺乳动物黑色素形成调控中的一个关键基因———黑素皮质素受体1(melanocortin 1 receptor,MC1R)基因的作用机制、DNA序列变异与黑色素性状之间的关系,并且对另一重要的脊椎动物类群———鸟类中MC1R基因的确定与突变情况作以概述,此外对鸟类的黑色素形成机制也进行了探讨。

橘色双冠丽鱼黑素皮质素受体1基因(MC1R)整胚原位杂交

为探究黑素皮质素受体1基因(MC1R)在橘色双冠丽鱼胚胎发育和体色形成过程中的表达定位及功能,本研究首先制备了MC1R基因的RNA正反义探针,T7方向转录的正义RNA探针质量浓度为447.529ng/μL,SP6方向转录的反义RNA探针质量浓度为342.698ng/μL。经10~20倍稀释后的探针用于原位杂交,MC1R基因探针表达定位显示,随橘色双冠丽鱼胚胎的发育杂交信号总体呈逐渐减弱趋势,原肠期和视泡期其卵黄和胚体侧卧部分有杂交信号分布;出膜期其脊柱、卵黄囊及其内容物和色素细胞内出现杂交信号;出膜期第1天,卵黄表面有信号分布。总体来看,杂交信号在脊索、卵黄囊、卵黄囊内容物质及色素细胞有特异表达,而以正义探针作为阴性对照组在5个胚胎阶段均无任何信号,杂交信号显现的MC1R表达定位说明其在橘色双冠丽鱼色素细胞的分化、迁移中起到重要调控作用,也与神经、营养、免疫功能相关,初步建立了鱼类体色相关基因功能和定位研究的整胚原位杂交方法。

黑素皮质激素受体1基因单核苷酸多态性与发色的相关性

目的通过检测人类黑素皮质激素受体1(MC1R)基因的单核苷酸多态性(SNP)在黑发和非黑发色群体中的分布,探讨MC1R基因与发色表型的相关性。方法采用DNA测序技术,选择黑发色和非黑发色人群的DNA为样本,对MC1R基因进行SNP位点检测和分析。结果 MC1R基因包括4个SNP位点(T176G、G274A、G488A和A942G),各位点等位基因频率分布分别为:176T和G在黑发色人群0.758和0.242,在非黑发色人群0.817和0.183;274A和G在黑发色人群0.25和0.75,在非黑发色人群0.183和0.817;488A和G在黑发色人群0.675和0.325,在非黑发色人群0.758和0.242;942A和G在黑发色人群0.9和0.1,在非黑发色人群0.933和0.067。MC1R基因基因型和等位基因频率的分布在黑发色和非黑发色之间的差别不具有统计学意义。结论 MC1R基因多态性与发色间不存在相关性。

MC1R对白癜风黑色素细胞增殖和凋亡的影响研究

目的探讨黑素皮质受体1(MC1R)对白癜风黑色素细胞的作用和相关调控机制。方法体外培养人表皮黑色素细胞系PIG1和白癜风黑色素细胞系PIG3V,分别用MC1R siRNA和MC1R过表达载体处理,qRT-PCR和Western Blot检测各组细胞中MC1R的表达,MTT检测细胞增殖改变,流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期改变,活性氧试剂盒检测活性氧(ROS)的产生情况,Western Blot检测p38促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)和c-Jun氨基末端激酶(JNK)、Caspase 3、Bax和Bcl-2、p53、p21和Cyclin D1表达情况。结果敲减MC1R表达后MC1R表达下降,显著抑制黑色素细胞增殖,促进细胞凋亡,G2/M期细胞比例增高,ROS水平增加,Bcl-2、Cyclin D1蛋白降低,p-p38 MAPK、JNK、Caspase 3、Bax、p53和p21蛋白水平升高(P<0.05);而过表达MC1R后逆转上述改变(P<0.05)。结论调控MC1R表达可引起黑色素细胞生物学行为改变,可能参与白癜风黑色素细胞的病变过程。

MC1R是控制鸡黑色素形成的候选主效基因

黑素皮质素受体 1(melanocortin 1 receptor ,MC1R)基因是控制动物黑色素合成的重要基因 .采用多聚酶链反应 单链构象多态性分析 (PCR SSCP)以及DNA测序的方法 ,在由丝羽乌骨鸡与明星肉鸡为亲本建立的中国农业大学资源家系群体鸡MC1R基因的编码区检测到 3个单核苷酸多态位点 ,并对该单核苷酸多态性进行了分析 .结果显示 ,鸡MC1R基因编码区引物 3扩增片段多态性是由G→A (86 7位 )点突变引起的 ,引物 5扩增片段的多态性是由C→T (12 92位 )与C→G (1377位 )两个点突变引起的 ,最后对单核苷酸多态性与肤色、肉色、胫色与内脏膜色等黑色素性状进行了卡方独立性分析 ,结果显示 ,MC1R基因编码区 86 7处突变与鸡的肤色性状显著相关 (P <0 0 5 ) ,12 92处突变与鸡的活体胫色性状显著相关 (P <0 0 5 ) ,1377处突变与鸡的肉色性状显著相关 (P <0 0 5 ) .研究表明 。

犬MC1R基因的分子进化分析

黑素皮质素1型受体(melanocortin 1 receptor,MC1R)基因具有调节哺乳动物细胞黑色素形成的作用,因此被认为是影响犬毛色的重要候选基因。基于NCBI数据库上发表的犬等10个动物种MC1R的氨基酸序列和cDNA序列,利用生物学软件和网络信息资源,对犬等10种脊椎动物进行了分子进化分析。结果表明:(1)基于MC1R氨基酸序列的聚类分析显示,10个物种明显归为2类,7个哺乳动物种为一紧密类群,鸡与斑马鱼和河豚为一松散类群,该聚类结果与公认的动物分类及进化关系密切吻合;(2)PAML的Branch模型预测显示,犬、猪、猫在与牛的分化过程中MC1R受到正向选择作用(ω=90.8177);Site模型预测显示,犬MC1R的2V、25E、184N、197V、314L为正选择氨基酸位点;(3)染色体连锁群比较分析显示,"ZFP276-MC1R-GAS8"基因连锁关系在人、黑猩猩、鸡和犬中保持一致。

真核表达载体pcDNA3.1(+)-GFP-MC1R的构建及在羊驼毛囊干细胞中的表达

旨在构建含有MC1R基因的pcDNA3.1(+)真核重组表达载体,为进一步研究MC1R的生物学功能奠定基础。应用RT-PCR技术从羊驼皮肤cDNA文库中扩增MC1R基因全长cDNA,然后通过双酶切将MC1R基因全长cDNA克隆到真核表达载体pcDNA3.1(+),然后采用脂质体法转染体外培养的羊驼毛囊干细胞后,通过G418筛选培养,建立稳定的转染体系,直接荧光观察pcDNA3.1/MC1R融合蛋白在细胞中的分布定位,并通过Western Blot方法检测MC1R在羊驼毛囊干细胞中的表达。结果表明,成功构建了pcDNA3.1/MC1R重组表达载体,并且发现试验组的毛囊干细胞中表达MC1R蛋白显著高于空白组(P<0.05)。成功构建了含有绿色荧光蛋白基因的真核表达载体pcDNA3.1/MC1R,且MC1R基因在羊驼毛囊干细胞中获得表达。

MC1R基因在山羊皮肤组织及B16-F10细胞中的表达分析

为了探讨黑素皮质素受体1 (melanocortin 1 receptor, MC1R)基因在不同肤色成年山羊皮肤组织中的表达及其对黑色素细胞增殖和分化的影响,试验以成年酉州乌羊、板角山羊及小鼠皮肤黑色素瘤细胞(B16-F10细胞)为研究材料,采用实时荧光定量PCR方法检测MC1R基因在山羊皮肤组织及B16-F10细胞增殖、分化过程中的表达情况。结果表明:MC1R基因在成年酉州乌羊皮肤组织中的相对表达量极显著高于板角山羊(P<0.01);在B16-F10细胞增殖阶段,MC1R基因相对表达量先上升后下降,在24, 72, 120小时时的相对表达量显著高于6, 168小时时(P<0.05);在B16-F10细胞分化阶段,MC1R基因在分化后期(72, 120, 168小时)的相对表达量显著高于前期(6, 24小时)(P<0.05)。说明MC1R基因对动物皮肤黑色素生成和沉积起重要作用,且对黑色素细胞的增殖和分化有一定促进作用。

沙皮犬MC1R基因的克隆与序列分析

黑素皮质素1型受体（melanocortin 1 receptor,MC1R）基因在哺乳动物中具有调节细胞黑色素形成的作用,被认为是影响犬毛色的重要候选基因.用PCR技术对沙皮犬MC1R基因序列进行扩增,获得沙皮犬MC1R基因序列1 333 bp,包含完整的MC1R基因开放阅读框954 bp,编码317个氨基酸.该序列与鸡、鼠、犬、人等6种动物MC1R基因CDS序列有70.1％～98.3％的同源性,相应氨基酸序列的同源性达61.1％～96.9％.系统发育树分析结果表明,沙皮犬与已报道的黄金猎犬亲缘最近,与鸡的亲缘关系最远。

家鸽及边鸡的MC1R基因片段的克隆及分析

为了研究黑素皮质素受体1(MC1R)基因与家鸡、家鸽羽色的相关关系,根据Gen Bank上原鸡MC1R基因序列,利用在线引物设计软件Primer3(V.0.4.0)在编码区设计1对引物PE,试验以家鸽和边鸡DNA为模板,PCR扩增,测序,分别获得长度为303 bp和335 bp的基因片段。结果表明:家鸽与原鸡MC1R基因核苷酸序列存在10处变异,边鸡与原鸡存在3处变异,其序列相似性分别为95.71%、99.10%。二级结构分析结果表明,家鸽和边鸡α螺旋、β折叠、无规则卷曲所占比例分别为47.92%、31.25%、20.83%,64.80%、21.90%、13.30%,均有2个跨膜区。针对2个物种氨基酸序列同源与变异预测其三级结构,结果表明,MC1R基因可能是表达禽类羽色的主效基因。

不同浓度α-促黑素细胞激素对绵羊黑素细胞增殖和黑素生成的影响

α-促黑素细胞激素(α-melanocyte-stimulating hormone,α-MSH)与黑皮质素1受体(melanocortin 1 receptor,MC1R)结合,通过c AMP信号通路影响黑色素的生成。然而,不同浓度α-MSH对绵羊黑色素生成的具体影响,还没有定论。本文旨在探讨不同浓度α-MSH对绵羊皮肤黑素细胞增殖和黑素合成的影响。实验组α-MSH(0、0.1、1、10、100、1 000 nmol/L)和空白对照组相比,荧光定量PCR和Western印迹检测出MC1R、小眼畸形相关转录因子(microphthalmia-associated transcription factor,MITF)和酪氨酸酶(tyrosinase,TYR),在添加10 nmol/Lα-MSH时,基因mRNA水平和蛋白水平的表达量最高,之后则降低;ELISA方法检测出c AMP含量总体增加,c GMP含量总体降低,添加10 nmol/Lα-MSH时,c AMP的产量增加最多,c GMP的产量降低最多;酶标法检测出10 nmol/Lα-MSH时,黑色素生成最多,之后则降低。上述结果证明,不同浓度α-MSH通过调控黑色素形成的c AMP路径,影响MC1R、MITF和TYR的基因和蛋白表达,从而影响黑色素的合成,以添加10 nmol/Lα-MSH时,对黑色素细胞表型和黑色素含量影响最为显著。

藏獒MC1R基因多态性与毛色表型的关联研究

目的:通过检测藏獒黑素皮质激素受体1(MC1R)基因的单链构象多态性(SSCP)在不同毛色群体中的分布,探讨MC1R基因多态性与毛色表型的相关性。方法:采用DNA测序技术,选择不同毛色藏獒的DNA为样本,根据GenBank发布的荷斯坦牛MC1R基因序列设计一对引物,采用PCR-SSCP技术分析MC1R基因在藏獒中的SSCP。结果:MC1R基因在藏獒中具有PCR-SSCP多态性,分别检测到3种基因型(AA、AB和BB);对MC1R基因多态性片段DNA克隆测序后发现,MC1R基因在编码区第313位存在单碱基突变(G→A),该突变导致第105位氨基酸发生由丙氨酸向苏氨酸的改变(T105A)。结论:MC1R基因的多态性与毛色性状不存在显著的相关性。

RNAi对小鼠胚胎成纤维细胞中MC1R基因表达的影响

旨在研究RNAi对小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)黑素皮质素受体1(Melanocortin-1receptor,MC1R)基因表达的影响;以MC1R基因作为影响哺乳动物毛色性状的候选基因,通过RNA干扰(RNAi)技术抑制小鼠胚胎成纤维细胞中MC1R基因表达。合成3对针对小鼠MEF中MC1R基因的瞬时干扰siRNA,采用反向转染法将siRNA转染入MEF,取转染siRNA 48h后的小鼠胚胎成纤维细胞提取总RNA和总蛋白,并通过QRT-PCR技术和Western bolt检测MC1RmRNA和其蛋白的相对表达量;结果显示,siRNA1组和siRNA2组的MC1R mRNA相对表达量和MC1R蛋白表达量显著低于空白对照组(P<0.05),但siRNA3组表达不显著;本试验利用反向转染方法,成功地对体外培养的小鼠胚胎成纤维细胞进行siRNA转染。MC1R基因与蛋白的抑制情况相一致,说明siRNA1和siRNA2对MC1R的抑制效果确实有效,并筛选出有显著干扰效果的siRNA,为进一步研究MC1R在毛色发育过程中的调控机理提供科学依据。