延边牛UCP1基因CDS区克隆、生物信息学分析及组织mRNA表达

旨在克隆延边牛解偶联蛋白-1(UCP1)CDS区序列,利用RT-PCR技术和基因克隆获得延边牛UCP1基因,与其他物种进行同源性比对及构建系统进化树,利用生物信息学方法预测UCP1编码蛋白质的理化性质、潜在的磷酸化位点等性质,利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qPCR)方法检测UCP1基因在延边牛不同组织的表达丰度。结果显示,延边牛UCP1基因的CDS区全长749 bp,编码249个氨基酸。同源性比对发现延边牛UCP1基因与印度牛同源性为99.47%,系统进化树表明,延边牛与印度牛的亲缘关系最近,和南美羊驼亲缘关系最远。UCP1蛋白缺乏稳定性,脂溶系数是91.53,网状红细胞于体外的半衰期是30 h,总平均亲水性等于0.212,预测其具备一定亲水性。二级结构由α-螺旋(54.03%)、延伸链(12.90%)、无规卷曲(27.42%)和β-转角(5.65%)构成的混合型蛋白。磷酸化位点和糖基化位点分析结果表明,UCP1共有21个磷酸位点,4个潜在的O-糖基化位点,3个N-糖基化潜在位点。UCP1基因的编码产物无跨膜螺旋(TMHs)结构,跨膜螺旋氨基酸残基数量的预测值为19.00857,蛋白质前60个氨基酸的跨膜螺旋数预测值为10.98009,位于膜细胞质侧的总概率为22.995%且属于非分泌蛋白。经实时荧光定量PCR(RT-PCR)可知,延边牛脂肪与小肠内UCP1基因表达水平相对较高,而在肌肉、心脏中的表达水平较低。该试验结果可为进一步研究该基因的功能提供借鉴。

侧脑室注射CRH对急性冷暴露长爪沙鼠BAT产热的影响及产热调节机理

长爪沙鼠侧脑室注射促肾上腺皮质激素释放激素 (CRH) 8μg或CRH受体阻断剂 2 5 μg后 ,4± 1℃暴露3h ,对照组注射等体积生理盐水并置于 2 4± 2℃或 4± 1℃下。与常温对照组相比 ,低温对照组褐色脂肪组织 (BAT)重量下降 ,BAT中解偶联蛋白 (UCP1)mRNA上调 ;下丘脑促甲状腺激素释放激素 (TRH)含量降低 ,血清T3、T4、T3 T4水平及BAT中T45′脱碘酶活性均增加 ,血清去甲肾上腺素 (NE)含量上升。与低温对照组相比 ,侧脑室注射CRH后再冷暴露 ,BAT重量、蛋白总含量和UCP1mRNA含量趋于减少 ;血清NE含量上升 ,BAT中T45′脱碘酶活性增加 ,但下丘脑TRH含量、血清T3、T4及T3 T4水平均降低。侧脑室注射 2 5 μg的CRH受体阻断剂α -helicalCRH 9- 41,对冷暴露长爪沙鼠甲状腺轴的分泌、BAT重量、血清中NE水平及UCP1mRNA含量没有明显影响。结果表明 ,急性冷暴露激活了长爪沙鼠下丘脑 -垂体 -甲状腺 (HPT)轴和交感神经系统 ,刺激BAT产热和UCP1合成 ;而CRH作用于中枢 ,可能一方面抑制HPT轴的分泌 ,进而抑制UCP1的基因表达 ,另一方面又刺激交感神经 ,增加产热。