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1、鸡类patatin脂肪酶家族主要参考文献nJani Saarela,et al.The patatin-like lipase family in Gallus gallus BMC Genomics.2008,9:281nGregory R.Steinberg,et al.Adipocyte triglyceride lipase expression in human obesity Am J Physiol Endocrinol Metab.2007,293:E958E964nMartina Schweiger,et al.Adipose Triglyceride Lipase and
2、Hormone-sensitive Lipase Are the Major Enzymes in Adipose Tissue Triacylglycerol Catabolism J BIO CHEM.2006,281(52):4023640241研究背景n脂肪组织是机体最大的能量储存库，当机体需要能量的时候，储存在脂肪组织的甘油三酯在脂酶的作用下被分解为游离脂肪酸,释放入血液参与能量代谢。如果脂解作用出现障碍或病变，就会影响机体能量的平衡，进而引发肥胖和胰岛素抵抗等疾病。n卵生动物的卵黄是胚胎发育所需营养和调控因子的主要来源，而卵黄是脂质和蛋白质从母体肝脏转运到卵泡中的卵子累积而成。研究
3、背景n胚胎正常生长依赖于从卵黄分泌到胚循环当中的脂类等营养物质，参与该过程的基因主要有：脂肪酶、脂质转运蛋白和脂蛋白受体基因等，因此产蛋母鸡是一个分析脂质转运和全身脂质代谢精细调控分子机制的最好模型。而且产蛋母鸡的脂质代谢是一个研究激素调控的非常好的例子，因为雌激素不公直接调控合成卵黄前体物质的基因在肝脏中的表达，还可能与脂肪分解和卵黄沉积中脂质的转运过程及胚胎卵黄利用有关。实验动物实验动物1.Derco产蛋母鸡：产蛋母鸡：30-40周龄周龄 公鸡：购自海德尔公司公鸡：购自海德尔公司2.受精蛋在受精蛋在38度和度和70%的湿度条件下孵化的湿度条件下孵化11天后取出，取卵黄囊膜用于天后取出，取卵
4、黄囊膜用于RNA抽提抽提3.白色白色(5mm)和黄色和黄色(5-12mm)有卵黄的小卵泡有卵黄的小卵泡4.来自来自F5-F1级卵泡的颗粒细胞级卵泡的颗粒细胞5.白色脂肪组织：取自鸡的腹腔白色脂肪组织：取自鸡的腹腔6.其它鸡组织样品，液氮保存。其它鸡组织样品，液氮保存。实验方法实验方法nRT-PCRn实时荧光定量实时荧光定量PCRnIn silico characterization实验结果实验结果一一.鸡鸡PNPLAs基因家族新基因鉴定及序列的获得基因家族新基因鉴定及序列的获得nPNPLA2 又叫又叫Adipose triglyceride lipase(ATGL),desnutrin,iPL
5、A2,和和TTS-2，是一种分解，是一种分解TG产生产生DG的关键酶，它的功能非常保守。的关键酶，它的功能非常保守。Comparative gene identification 58(CGI58,ABHD5)是是ATGL的激的激活蛋白，人活蛋白，人CGI58的异常会导致叫作的异常会导致叫作Chanarin-Dorfman综合症的脂综合症的脂肪代谢疾病，患者的许多组织都含有富含肪代谢疾病，患者的许多组织都含有富含TG的脂滴。鸡的脂滴。鸡CGI58蛋白蛋白与人的有与人的有79%的同源性，而与激活的同源性，而与激活ATGL相关的氨基酸残基完全保守。相关的氨基酸残基完全保守。nPNPLA3 也叫也叫
6、adiponutrin和和iPLA2。在禁食情况下，它的表达量受到严重。在禁食情况下，它的表达量受到严重抑制，而抑制，而AGTL表达量会提高。表达量会提高。PNPLA3位于细胞膜，而位于细胞膜，而ATGL位于位于胞质中。胞质中。nPNPLA4 又叫又叫gene sequence 2(GS2)和和iPLA2。它和。它和TGs水解有关，在人的水解有关，在人的所有组织中有所有组织中有PNPLA4的表达。的表达。nPNPLA6 又名又名neuropathy target esterase(NTE)。在人的血液淋巴细胞和老。在人的血液淋巴细胞和老鼠大脑中有表达，与膜脂的代谢及与神经元和神经胶质细胞相互作
7、用鼠大脑中有表达，与膜脂的代谢及与神经元和神经胶质细胞相互作用的信号传导有关。的信号传导有关。nPNPLA7也叫也叫NTE-related esterase(NRE)，与，与PNNPL6有很高的相似有很高的相似性。它高表达于前列腺、胰腺和脂肪组织。胰岛素能抑制性。它高表达于前列腺、胰腺和脂肪组织。胰岛素能抑制它的表达。有研究表明它是一种溶血磷脂酶。它的表达。有研究表明它是一种溶血磷脂酶。nPNPLA8也叫也叫iPLA2，中等水平表达于人的各种组织，在人脂肪细胞，中等水平表达于人的各种组织，在人脂肪细胞早期分化时表达上调。早期分化时表达上调。nPNPLA9主要在脂肪组织和大脑中表达，脂肪细胞分化
8、后期表达增加。主要在脂肪组织和大脑中表达，脂肪细胞分化后期表达增加。从中国田鼠卵细胞分离的从中国田鼠卵细胞分离的PNPLA9蛋白能够分解二棕榈酰蛋白能够分解二棕榈酰磷脂酰胆碱，而锚蛋白重复序列是该酶活性所必需的。磷脂酰胆碱，而锚蛋白重复序列是该酶活性所必需的。nPNPLA1和和PNPLA5类patatin脂酶蛋白结构示意图鸡PNPLAs蛋白Patatin结构域氨基酸序列比对图二.PNPLAs各基因表达情况三.In silico characterizationn预测ATGL在382-389位氨基酸残基处有一个核定位信号(VKKAKKKL)，而人的相应氨基酸残基VMRAKRKL并不被预测为枋定位
9、信号。nPNPLA1，6，7，8和9蛋白都含有一个或多个酪氨酸激酶磷酸化位点；而且PNPLA6和7还含有两个环核苷酸结合位点。n和人的PNPLA9相比，鸡的PNPLA9含有几个锚蛋白重复序列，表明可能与蛋白互相有关。n除了PNPLA8外，其它PNPLAs和CGI58蛋白都是球状蛋白。n所有完全克隆的PNPLAs，只有PNPLA4含有信号肽。PNPLA4和7含有跨膜域，人的PNPLA预测不含跨膜域，但生化证据表明它与神经元细胞膜有关，预示鸡的PNPLA6可能含有相似功能。n所有蛋白都有糖基化位点讨论1.丝氨酸-组氨酸-天冬氨酸三联体 大部分的脂肪酶的催化作用都是通过丝氨酸-组氨酸-天冬氨酸三联体
10、的亲核攻击产生的，而patation家族的酶是通过丝氨酸-天冬氨酸二联体引起的，该丝氨酸位于一个叫“亲核肘”结构当中。2.ATGL是人们发现的与TG水解活性密切相关的第二种酶。2004年前，人们认为HSL是TG分解的限速酶，但Zimmermann等人在研究HSL-ko小鼠时发现，HSL-ko小鼠并没有发生肥胖，进而发现了ATGL。人ATGL缺陷会引起中性脂肪贮积症，和CGI58异常引起的是同一种病。Schweiger等人利用肥胖和消瘦人群对ATGL等PNPLAs家族和HSL进行比较研究发现在肥胖患者中ATGL和HSL表达增高，但与体重指数无关；皮下脂肪中ATGL蛋白表达减少而ATGL mRNA
11、表达量增高；皮下脂肪中TG水解活性减少尽管各各种水解酶mRNA表达水平提高。他们的结果还表明ATGL是TG水解酶活性必需的，但它的表达量与皮下和内脏脂肪组织中TG水解酶活性没有相关。3.类patatin脂肪酶家族在不同物种中的表达情况存在显著的差异。如PNPLA3在胎儿和成人肝脏中高表达，而在鼠肝脏中表达很少，在鸡中骨骼肌中表达最高；PNPLA4在人心脏和骨骼肌中表达量高，但在鸡中的表达量只是中等水平，而在睾丸中表达最高。4.进一步研究类patatin脂肪酶家族将能进一步了解脂肪沉积和分解的分子机制，为开发治疗肥胖的药物提供新的参考。问题和启发1.基因的mRNA表达水平高，不一定蛋白水平也高，我们这里通常都是研究到mRNA水平，很少研究蛋白质表达方面的差异，是不是有点不妥。2.本篇论文所用的方法都非常普通的方法，但是能发到这么好的杂志。
