哺乳动物ACCα基因启动子结构特征及调控

乙酰辅酶A羧化酶(ACC)在哺乳动物脂肪酸合成和分解代谢中发挥着重要作用.ACC包括ACCα和ACCβ2种形式,由不同基因编码,其中ACCα主要在脂肪酸合成过程中起作用.哺乳动物ACCα基因的启动子主要包括3个:PⅠ、PⅡ和PⅢ,而反刍动物和啮齿动物还包括第4个启动子PIa,各启动子具有不同的结构特征.     

乙酰辅酶A羧化酶的结构·功能及基因的研究进展

乙酰辅酶A羧化酶（Acetyl-CoA carboxylase,ACCase）属于生物素包含酶类型Ⅰ,在生物体内催化乙酰辅酶A形成丙二酰辅酶A。在植物中乙酰辅酶A羧化酶主要有异质型和同质型2种;在动物中乙酰辅酶A羧化酶属同质型,分为ACC1和ACC2 2种类型。主要介绍了分布于双子叶植物以及非禾本科单子叶植物的质体中的异质型ACCase的亚基组成、结构、功能及其编码基因。ACCase由生物素羧化酶（Biotincarboxylase,BC）亚基、生物素羧基载体蛋白亚基（Biotincarboxyl Camer Protein,BCCP）、羧基转移酶的α-CT亚基和β-CT亚基4种亚基构成,有3个功能结构域,即BC功能结构域、BCCP功能结构域以及CT功能结构域。除β-CT亚基由质体基因编码外,其他亚基由核基因编码,在细胞质中合成后转运到质体中组成功能蛋白,参与脂肪酸的合成。     

辛酸钠对奶牛乳腺上皮细胞脂肪酸合成相关酶表达的影响

为研究辛酸钠对奶牛乳腺上皮细胞脂肪酸合成关键酶乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、脂肪酸合成酶(FAS)和硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)表达的影响,采用0.5、1.0、2.0mmol/L的辛酸钠处理体外培养的奶牛乳腺上皮细胞,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测ACC、FAS、SCD基因相对表达丰度,Western blot检测ACC、FAS、SCD蛋白相对表达水平。结果显示:与不添加辛酸钠组相比,辛酸钠以浓度依赖的方式显著抑制ACC、FAS、SCD的表达。辛酸钠能抑制奶牛乳腺上皮细胞脂肪酸合成关键酶和硬脂酰辅酶A去饱和酶的表达。     

油莎豆叶片发育过程中乙酰辅酶A羧化酶活性与脂肪酸含量的变化及其相关性分析

[目的]研究油莎豆叶片中的乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-CoA carboxylase,ACC)的活性变化以及游离脂肪酸含量变化,以及二者的相关性.[方法]对来自不同地区、不同类型的油莎豆进行种植,利用植物乙酰辅酶A羧化酶(ACC)酶联免疫分析(ELISA)试剂盒和植物(Plant)游离脂肪酸(FFA) ELISA检测试剂盒测定其五个生育阶段(苗期、分蘖前期、分蘖期、分蘖后期、成熟期)叶片中乙酰辅酶A羧化酶活性以及油莎豆叶片中游离脂肪酸含量,并进行相关性分析.[结果]不同品种油莎豆叶片中乙酰辅酶A羧化酶活性的变化趋势未见一致规律性,不同品种油莎豆叶片中游离脂肪酸含量的变化也未见一致的规律性;乙酰辅酶A羧化酶活性与游离脂肪酸含量却呈现极显著或显著正相关关系.[结论]不同品种油莎豆叶片中乙酰辅酶A羧化酶的活性无确定范围,无一致的规律性,油莎豆叶片中乙酰辅酶A羧化酶的活性大小对游离脂肪酸合成的含量高低具有一定的作用.     

乙酰辅酶A羧化酶在动物中的研究进展

乙酰辅酶A 羧化酶( ACC)是一种生物素酶,分为同质型和异质型两种类型,可以催化 脂肪酸合成,是脂肪酸合成过程中的限速酶,广泛存在于生物界中。动物中的乙酰辅酶A 羧化 酶属于同质型,分为ACC1 和ACC2 两种亚型。本文综述了动物中ACC 的结构功能及ACC 在 动物中的研究进展,并对其未来发展作了展望。     

植物乙酰辅酶A羧化酶β亚基acc D在因研究进展

综述了乙酰辅酶A羧化酶及其催化域羧基转移酶(Carboxyltransferase,CT)的β亚基(β-CT)的分布和生理功能、β-CT编码基因accD的分子生物学特征及乙酰辅酶A羧化酶在脂肪酸代谢工程中的应用研究进展。     

嗜水气单胞菌脂肪酸生物合成途径相关蛋白的耐药性

嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila是一种广泛存在于水体与土壤的人-畜-鱼共患病原菌。本课题组前期研究发现生物被膜状态下嗜水气单胞菌在抗生素金霉素的胁迫下,脂肪酸生物合成途径中相关蛋白表达上升,但具体特性与功能尚不明确。为进一步探究这些蛋白在抗生素胁迫下的变化规律与功能,设计引物克隆乙酰辅酶A羧化酶羧基转移酶α亚基(AccA)、乙酰辅酶A羧化酶羧基转移酶β亚基(AccD)、酰基载体蛋白质合成酶(FabB)以及丙二酸单酰辅酶A酰基载体蛋白酰基转移酶(FabD)。通过比较各高表达菌株在金霉素作用下的生存率,来分析相关蛋白的耐药特性。结果表明,高表达AccD、FabB和FabD蛋白能够显著提高细菌在抗生素胁迫下的生存率,而高表达AccA蛋白则只在前期提高细菌存活率。此研究揭示脂肪酸生物合成途径相关蛋白在细菌的耐药过程中起重要作用,也为后续研究嗜水气单胞菌的耐药机制提供了实验依据。     

雷公山山区放牧山羊ACC1 mRNA的组织分布

为了揭示雷公山山区放牧山羊乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1)mRNA表达的组织分布规律,使用Taq Man实时荧光定量技术对黔东南小香羊、贵州白山羊、贵州黑山羊、黔北麻羊和南江黄羊的肝、肾、心、肺、背最长肌、半膜肌以及皮下脂肪组织中ACC1基因的mRNA表达水平进行测定。结果表明,黔东南小香羊、黔北麻羊、南江黄羊ACC1 mRNA均主要在皮下脂肪中表达,其水平分别为3 919.545 6、900.556 8、1 550.559 2;贵州黑山羊ACC1 mRNA主要在肝脏内表达,其水平为2 367.425 8;贵州白山羊ACC1 mRNA主要在肌肉组织和肝脏中表达,其水平分别为背最长肌420.110 9,心351.436 1,半膜肌268.031 1,肝200.414 1。在皮下脂肪和肝脏,贵州白山羊ACC1 mRNA的表达水平都明显低于其他品种。由此可见,雷公山山区放牧山羊ACC1 mRNA主要在皮下脂肪和肝脏中表达。     

甘蓝型油菜乙酰辅酶A羧化酶3个亚基基因的克隆及其表达

[目的]为构建乙酰辅酶A羧化酶的叶绿体表达载体奠定基础。[方法]以从甘蓝型油菜叶片中提取的叶绿体基因组DNA为模板进行PCR扩增,克隆羧基转移酶β亚基基因。以从开花20~29 d后油菜幼胚中提取的总RNA为模板进行RT-PCR扩增,克隆生物素羧化酶和生物素羧基载体蛋白的cDNA序列。最后,乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因被克隆到大肠杆菌表达载体中。[结果]SDS-PAGE分析结果表明乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因分别被克隆到大肠杆菌表达载体中。乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因在大肠杆菌中的表达产物分别为76.6、44.0和81.5 kD,其融合蛋白分别占总菌体蛋白的12%、10%和6%。[结论]不同品种的甘蓝型油菜生物素羧基载体蛋白cDNA序列存在较大差异。     

普安银鲫成熟卵及受精后FAS和ACC的表达

为探明普安银鲫雌鱼不同发育时期与脂代谢相关的脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)浓度及相对表达量的变化,以了解胚胎早期在脂质合成代谢方面的特点和规律性,采用酶联免疫分析法和实时荧光定量PCR法,测定成熟卵、受精卵、囊胚期(卵裂期胚胎)的FAS和ACC代谢水平及基因表达情况。结果表明:普安银鲫雌鱼成熟卵、受精卵和囊胚期均存在FAS和ACC,FAS含量在囊胚期显著升高(P0.05),达到(2.48±0.31)nmol/L;ACC含量上升但差异不显著(P0.05)。普安银鲫成熟卵、受精卵和囊胚期中均存在FAS和ACC基因表达,相对表达量逐渐增高,但差异均不显著(P0.05)。     

TRB3 links the E3 ubiquitin ligase COP1 to lipid metabolism

During fasting, increased concentrations of circulating catecholamines promote the mobilization of lipid stores from adipose tissue in part by phosphorylating and inactivating acetyl-coenzyme A carboxylase (ACC), the rate-limiting enzyme in fatty acid synthesis. Here, we describe a parallel pathway, in which the pseudokinase Tribbles 3 (TRB3), whose abundance is increased during fasting, stimulates lipolysis by triggering the degradation of ACC in adipose tissue. TRB3 promoted ACC ubiquitination through an association with the E3 ubiquitin ligase constitutive photomorphogenic protein 1 (COP1). Indeed, adipocytes deficient in TRB3 accumulated larger amounts of ACC protein than did wild-type cells. Because transgenic mice expressing TRB3 in adipose tissue are protected from diet-induced obesity due to enhanced fatty acid oxidation, these results demonstrate how phosphorylation and ubiquitination pathways converge on a key regulator of lipid metabolism to maintain energy homeostasis.     

Continuous fatty acid oxidation and reduced fat storage in mice lacking acetyl-CoA carboxylase 2

Malonyl-coenzyme A (malonyl-CoA), generated by acetyl-CoA carboxylases ACC1 and ACC2, is a key metabolite in the regulation of energy homeostasis. Here, we show that Acc2-/- mutant mice have a normal life span, a higher fatty acid oxidation rate, and lower amounts of fat. In comparison to the wild type, Acc2-deficient mice had 10- and 30-fold lower levels of malonyl-CoA in heart and muscle, respectively. The fatty acid oxidation rate in the soleus muscle of the Acc2-/- mice was 30% higher than that of wild-type mice and was not affected by addition of insulin; however, addition of insulin to the wild-type muscle reduced fatty acid oxidation by 45%. The mutant mice accumulated 50% less fat in their adipose tissue than did wild-type mice. These results raise the possibility that pharmacological manipulation of ACC2 may lead to loss of body fat in the context of normal caloric intake.     

The Later Effects of DHA in Diet on Regulating Transcription of Lipid Genes of Broiler

The effect of docosahexaenoic acid (DHA) on lipid metabolism in broiler were studied in order to p rovide test results for polyunsaturated fatty acids (PUFA) regulating fatty deposition, 1-wk-old Arbor Acres (AA) broiler were fed with DHA microalgae and slaughtered after 2 wk. The tissues were stored for isolating total RNA. RT-PCR was used to analyze the expression changes of genes. DHA microalgae significantly increased average body gain and feed conversion rates, reduced the levels of total cholesterol (TC), total glycerin (TG), and low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) in serum and increased the content of high-density lipoprotein cholesterol. 1 wk later, the effects were still remained. In liver tissue, DHA microalgae increased the expression of PPARα and carnitine palmitoyltransferase-1 (CPT-1). 1 wk later, it was observed that DHA up-regulated the expression of fatty acid synthase (FAS), acetyl CoA carboxylase (ACC), lipoprotein lipase (LPL) and carnitine palmitoyltransferase-1 (CPT-1). 2 wk later, it still increased the expressions of FAS and CPT-1, but a converse result was observed for ACC and LPL. In adipose tissue, DHA microalgae suppressed the expression of PPARα and LPL, up-regulated the expression of ACC, FAS, and CPT-1. After withdrawal, the expression of genes in test group was significantly lower than that in control group (P＜0.01). In the muscle of chest, DHA microalgae significantly inhibited the gene expression (P＜0.01). 1 wk later, the expressions of FAS, LPL and CPT-1 in test group were significantly higher than that in control group (P＜0.05). 2 wk later, it was shown that DHA significantly inhibited fat synthesis and decomposition. In the leg, there was not any PPARα expression being detected, probably because of the less expression in muscle tissues or the regulation of PPARα had no relation to the case. DHA microalgae promote fat synthesis in the liver and inhibit in adipose and muscle tissues. It still has effects after 1 wk of withdrawal.     

椰子乙酰CoA羧化酶(ACC)基因的鉴定及表达分析

[目的]克隆椰子的乙酰Co A羧化酶(ACC)基因.[方法]通过已发表的椰子转录组注释结果,鉴定潜在的椰子ACC基因.分析ACC基因在椰子果肉和嫩叶混合样转录组中的RPKM值,同时,采用实时定量PCR技术研究5个高RPKM值的ACC基因在椰子果肉发育的不同时期的表达情况.[结果]共获得21个椰子的ACC基因,这21个ACC基因在椰子果肉和嫩叶混合样品中有较高的表达量,4个ACC基因(Unigene7806、Unigene47155、Unigene7847和CL185.Contig1)在椰子果肉发育9个月时表达量最高.[结论]该研究为解析椰子脂肪酸积累的分子机制提供了前期工作基础.     

大豆种子特异性启动子的分离及结构分析

 采用PCR技术从大豆品种吉林43基因组DNA中分离到大豆β-伴球蛋白α-亚基基因启动子片段（BCSP666）。序列比较和分析表明，这一启动子片段与其它两个大豆种子特异性启动子--β-伴球蛋白α′-亚基基因启动子片段和β-伴球蛋白β-亚基基因启动子--片段在序列结构上有很大的相似性，并具有多种种子特异性启动子所特有的序列元件，据此推测该启动子片段具有种子特异性启动子活性。Δ6-脂肪酸脱氢酶是亚油酸脱氢形成γ-亚麻酸的限速酶。将启动子片段BCSP666与深黄被孢霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因（MI D6D）连接，构建种子特异性表达载体pBMI666。通过农杆菌介导法转化大豆子叶节，在转基因愈伤组织中表达了脂肪酸脱氢酶基因（MI D6D）,获得γ-亚麻酸，初步验证了启动子片段BCSP666的启动子活性。     

乌金猪与长白猪肝脏脂肪代谢相关基因mRNA表达水平的比较研究

 为探讨不同品种猪体内脂肪代谢的差异,本文选用云南本土的脂肪型猪种乌金猪与外源性的瘦肉型猪种长白猪为研究对象,通过实时荧光定量PCR比较研究了9个脂肪代谢相关基因mRNA在二者之间肝脏表达的差异,结果显示：乌金猪肝脏组织脂肪酸合成酶（FAS）基因的mRNA表达水平极显著高于长白猪（P<0.01）,乙酰辅酶A羧化酶（ACC）、固醇元件结合蛋白（SREBP）、苹果酸酶（ME）和载脂蛋白B（ApoB）基因的mRNA表达水平显著高于长白猪（P<0.05）,肉碱脂酰转移酶-1（CPT1）基因的mRNA表达水平极显著低于长白猪（P<0.01）,酰基辅酶A氧化酶(ACOX)基因的mRNA表达水平显著低于长白猪（P<0.05）,二酰基甘油酰基转移酶1（DGAT1）和过氧化物酶体增殖物激活型受体α（PPARα）基因的mRNA表达水平与长白猪无显著差异（P>0.05）。本研究结果表明,乌金猪肝脏脂肪合成和脂肪酸转运相关基因的表达水平高于长白猪,而脂肪分解相关基因的表达水平低于长白猪,乌金猪肝脏的脂肪合成能力较长白猪强。     

持续高温对育肥猪不同部位脂肪代谢的影响

【目的】研究持续高温对育肥猪脂肪代谢的影响并初步探讨影响的机制。【方法】选用16头（79.6±1.2）kg的健康杜长大阉公猪,随机分为2个处理组,分别饲养于（30±0.5）℃（高温组）和（22±0.5）℃（常温组）的环控舱内,单笼饲养,自由采食和饮水。环控舱内温度在21 d试验期内保持不变,湿度控制在(55±5)%, 每天光照14 h,舱内持续均匀通风。试验期满屠宰,宰前12 h禁食,自由饮水。【结果】和常温组相比,高温组育肥猪胴体重和皮下脂肪厚有所降低,但并不显著（P＞0.10）;与常温组相比,高温组育肥猪背部皮下脂肪占胴体的比例无显著变化（P＞0.10）,肾周脂肪占胴体的比例有提高趋势（+22.06%;P=0.07）,背最长肌（LM）脂质含量有降低趋势（-22.39%;P=0.08）,表明持续高温对猪不同部位脂肪沉积的影响存在差异。持续高温显著降低育肥猪背部皮下脂肪和肾周脂肪中苹果酸酶（ME）活性（P＜0.05）和脂肪酸合成酶（FAS）活性（P＜0.05）,显著降低LM中乙酰辅酶A羧化酶（ACC）（P＜0.01）和FAS（P＜0.05）的含量,显著降低肝脏中FAS活性（P＜0.01）,FAS、ME和ACC为脂肪酸从头合成过程中的关键酶,上述结果表明,持续高温抑制育肥猪不同组织脂肪酸的从头合成。持续高温对三个不同部位脂肪中激素敏感脂酶（HSL）的含量无显著影响（P＞0.10）。持续高温对育肥猪皮下脂肪中脂蛋白酯酶（LPL）含量无显著影响（P＞0.10）,显著升高肾周脂肪中LPL含量（P=0.05）,显著降低LM中LPL含量（P=0.05）,持续高温对上述三个部位脂肪组织中LPL含量的影响规律与这3个部位脂肪沉积的影响规律相一致,表明持续高温可能通过调控LPL的含量,影响育肥猪不同部位脂肪的沉积。持续高温降低LM前部（P＜0.05）和后部（P＜0.01）的L（+）-β-羟脂酰CoA脱氢酶（HAD）的活性,HAD是脂肪酸β-氧化过程中的关键酶,上述结果表明,持续高温抑制育肥猪骨骼肌中脂肪酸的氧化供能。持续高温极显著升高LM中cAMP含量（P＜0.01）,对肾周脂肪和背部皮下脂肪中cAMP含量无显著影响（P＞0.10）。持续高温显著升高血浆中非酯化脂肪酸（NEFA）的浓度（P＜0.05）,有升高极低密度脂蛋白（VLDL）浓度的趋势（P=0.07）,对总胆固醇(CHOL)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)浓度无显著影响(P＞0.10)。【结论】持续高温对育肥猪不同部位脂肪沉积的影响存在差异。环境高温可能通过影响LPL的含量,调控脂肪酸的摄入,影响育肥猪不同部位脂肪的沉积。环境高温抑制皮下脂肪、肾周脂肪、LM和肝脏组织中脂肪酸的从头合成,但同时也抑制骨骼肌组织中脂肪酸的β-氧化,这可能导致血浆中NEFA浓度升高,并在肝脏重新酯化、组装为VLDL,被脂肪组织重新摄入,但血浆中NEFA和VLDL升高的机制尚需进一步研究。     

鸡原代肝细胞培养及叶酸对脂质代谢相关基因表达的影响

【目的】腹脂沉积是目前家禽养殖过程中的一个普遍现象。与哺乳动物不同,家禽的脂质代谢主要发生在肝脏,前人很多研究发现叶酸和IGF2均参与调控动物的脂质代谢,因此,试验旨在建立鸡原代肝细胞培养条件,并研究叶酸对鸡原代肝细胞脂质代谢相关基因表达的影响,为体外探究叶酸调控家禽脂质代谢机制提供依据。【方法】采用胶原酶消化配合鸡淋巴细胞分离液纯化法分离得到鸡原代肝细胞,用高碘酸希夫氏染色方法进行肝细胞鉴定;同时分离得到的肝细胞用正常培养基培养36 h后,更换含不同叶酸浓度的培养基(0,1,5,10,15,和20 mg·L~(-1)),每个叶酸浓度6个重复,处理12 h后收集上清液,并收集细胞提取总RNA,用RT-q PCR法检测基因相对表达量,MTT法检测细胞增殖,商业试剂盒方法检测上清液中LDH含量。并分析基因表达之间的相关性以及叶酸剂量与基因表达之间的回归关系。【结果】采用胶原酶消化配合鸡淋巴细胞分离液纯化法可以获得分离效果好且纯度高的鸡肝细胞;不同剂量的叶酸没有影响肝细胞培养液中的LDH活性(P0.05),也没有对肝细胞的增殖产生影响(P0.05);与1 mg·L~(-1)剂量的叶酸对照组相比,10、15和20 mg·L~(-1)的叶酸显著降低了肝细胞IGF2以及与脂质合成代谢有关的ACC和FAS基因的表达(P0.05),但叶酸并没有对鸡肝细胞中与脂质分解代谢有关的CPT1和PPARα基因的表达产生影响(P0.05);并且鸡肝细胞中ACC和FAS基因的表达与IGF2存在一定的正相关(P0.05);除此之外,鸡肝细胞IGF2,FAS和ACC的表达与叶酸剂量也存在着线性和二次曲线的回归关系(P0.05)。【结论】叶酸的添加可降低鸡原代肝细胞中与脂肪酸合成相关基因的表达,并且FAS和ACC基因的表达可能与IGF2具有正相关关系;本试验中叶酸的最适剂量为15 mg·L~(-1)。