中国荷斯坦奶牛κ-酪蛋白可变剪切及蛋白突变类型的研究

【目的】κ-酪蛋白蛋白突变与奶牛生产性能和乳品加工性能关系密切,监控中国荷斯坦奶牛κ-酪蛋白的蛋白突变,可以防止对生产不利的突变的发生。【方法】以50头不同泌乳期的中国荷斯坦奶牛为研究对象,获取每头奶牛乳中的体细胞,提取RNA,反转录为cDNA,设计不同引物,分别扩增κ-酪蛋白可变剪切体序列和CDS序列,并进行测序、蛋白突变分析、突变蛋白的磷酸化、糖基化分析。【结果】测序结果表明在不同泌乳期中国荷斯坦奶牛κ-酪蛋白只存在Ensemble数据库中公布的573 bp的剪切形式,不存在另一种剪切体。κ-酪蛋白的CDS区存在三处碱基突变,即c.536T>C、c.572C>A、c.633G>A,形成的蛋白突变型只有A型和B型两种。A型与B型相比,A型多了两个磷酸化位点(136位和142位)和一个O型糖基化位点(157位)。【结论】不同泌乳期的中国荷斯坦奶牛κ-酪蛋白只存在573 bp的剪切体,蛋白突变型只存在A型和B型,未检测到其它突变型,依据生产目的不同,可对A型奶牛与B型奶牛进行筛选。     

胰岛素对奶牛乳腺上皮细胞生长及κ-酪蛋白和胰岛素受体基因表达的影响

本试验旨在研究培养基中添加不同浓度的胰岛素对奶牛乳腺上皮细胞生长及κ-酪蛋白(CSN3)和胰岛素受体(INSR)基因表达的影响。选用中国荷斯坦奶牛的乳腺上皮细胞进行体外培养,在以无血清无激素的生长培养基为对照的基础上,分别添加胰岛素5、50、500和5 000 ng/mL,测定CSN3和INSR基因表达量以及CSN3相对含量的变化。结果表明:1)胰岛素能够促进乳腺上皮细胞的增殖,其中5～500 ng/mL的胰岛素促增殖作用较好。2)胰岛素能提高乳腺上皮细胞CSN3、INSR基因表达量和CSN3相对含量,50 ng/mL组CSN3基因表达量和CSN3相对含量均显著或极显著高于对照组(P<0.01)以及5(P<0.01)、500(P<0.01)和5 000 ng/mL组(P<0.05),INSR基因表达量显著或极显著高于对照组(P<0.05)以及500(P<0.05)和5 000 ng/mL组(P<0.01)。结果提示,随着胰岛素浓度的增加,CSN3和INSR基因的表达量及CSN3相对含量均呈先增加后下降的趋势,50 ng/mL时最高,而高浓度(5 000 ng/mL)的胰岛素不利于奶牛乳腺上皮细胞合成乳蛋白。     

亮氨酸水平对奶牛乳腺上皮细胞增殖及κ-酪蛋白合成相关基因表达的影响

本试验旨在研究添加不同水平亮氨酸对乳腺上皮细胞体外增殖及κ-酪蛋白(CSN3)合成相关基因表达的影响。选用中国荷斯坦奶牛乳腺上皮细胞进行体外培养,以不含有亮氨酸的培养基为对照组(0×组),试验组培养基分别添加0.112 5(0.25×组)、0.225 0(0.5×组)、0.450 0(1×组)、0.900 0(2×组)、1.800 0(4×组)、3.600 0(8×组)、7.200 0(16×组)、14.400 0 mmol/L(32×组)的亮氨酸。试验采用噻唑蓝(MTT)比色法检测奶牛乳腺上皮细胞增殖;运用实时定量PCR检测CSN3合成相关基因相对表达量。结果表明:亮氨酸能够提高乳腺上皮细胞的相对增殖率。24和48 h时,除0.25×组外,其余各组与对照组相比细胞均差异均显著(P0.05);72 h时,各组与对照组相比差异均显著(P0.05);其中2×组的促增殖作用都达到最强。亮氨酸能够促进哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)、核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)、蛋白质酪氨酸激酶2(JAK2)、转录激活因子5(STAT5)和CSN3基因的表达,抑制真核细胞翻译启动因子4E结合蛋白1(4EBP1)基因的表达,其中2×组对m TOR、S6K1、JAK2、STAT5和CSN3基因的上调表达最强,而对4EBP1基因的下调表达最强。总之,添加亮氨酸能够促进奶牛乳腺上皮细胞增殖和CSN3合成相关基因(除4EBP1)表达,亮氨酸水平为0.900 0 mmol/L时,其促进作用均达到最大。     

α-酪蛋白和κ-酪蛋白基因型对Murciano-Granadina山羊乳成分的影响

研究结果表明,羊的α-酪蛋白的基因多态性影响乳的品质;但是κ-酪蛋白的基因型是否影响乳的组成还知之甚少。并且α-酪蛋白和K-酪蛋白基因型的交互作用也研究较少。因此,本试验选择89头Murciano-Granadina山羊旨在研究α-酪蛋白和κ-酪蛋白基因型与乳品质之间的关系。在Murciano-Granadina山羊316 d的泌乳期内,每隔一周测定一次乳产量、总蛋白、乳脂肪、非脂固形物、乳糖、αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白等的含量。结果表明,αs1-酪蛋白和κ-酪蛋白基因型之间没有交互作用。与κ-酪蛋白的AA基因型相比,κ-酪蛋白的AB和BB基因型显著影响乳中总蛋白和蛋白质分数。并且试验结果与法国在山羊品种上的试验结果不同,本试验结果证明,αs1基因型不影响乳蛋白、酪蛋白和脂肪的含量。生产上当考虑山羊乳的成分时,应对κ-酪蛋白基因型引起足够的重视。     

κ-酪蛋白基因及其功能研究进展

κ-酪蛋白(kappa-casein,-κCN)是牛乳中的一种重要的蛋白质。作者简要介绍了κ-酪蛋白基因的结构、遗传多态性与产奶性状的关系及其编码蛋白质的生物学功能等方面的研究进展。     

中国荷斯坦牛κ-酪蛋白基因多态性与产奶量的相关分析

本文利用ＰＣＲ ＲＦＬＰＳ方法对２６头中国荷斯坦牛κ 酪蛋白基因进行分析,用ＨｉｎｄⅢ和ＰｓｔⅠ酶切发现了多态性。分析κ 酪蛋白基因型与奶产量间的关系,第１胎ＢＢ基因型高于ＡＡ基因型,第２胎及总胎次ＡＡ基因型高于ＢＢ基因型。     

精氨酸对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白合成的影响

本研究以奶牛乳腺上皮细胞（BMECs）为模型,研究添加不同浓度精氨酸对BMECs酪蛋白合成的影响。采用单因素完全随机试验设计,以0.70 mmol/L精氨酸（DMEM培养基中精氨酸的浓度）为对照组,试验组精氨酸的浓度分别为1.40、2.80、5.60和11.20 mmol/L,每组6个重复。采用MTT法检测BMECs的增殖率;利用酶联免疫吸附法（ELISA）试剂盒检测BMECs中精氨酸代谢关键酶活性;通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测BMECs中精氨酸代谢关键酶、酪蛋白以及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路基因的相对表达量;运用蛋白质免疫印迹（Western Blot）技术检测酪蛋白表达量及mTOR信号通路蛋白磷酸化水平。结果表明：1）当精氨酸的浓度为2.80 mmol/L时,BMECs的增殖率显著高于对照组和其他精氨酸组（P<0.05）;当精氨酸的浓度为2.80和5.60 mmol/L时,BMECs中鸟氨酸脱羧酶活性显著高于对照组和其他精氨酸组（P<0.05）。2) 2.80 mmol/L精氨酸组BMECs中αs1-酪蛋白、к-酪蛋白、蛋白激酶B、m...     

亮氨酸对κ-酪蛋白合成的影响及相关信号通路的研究

本研究旨在探讨其他氨基酸缺乏条件下补充亮氨酸对奶牛乳腺上皮细胞κ-酪蛋白基因表达和蛋白合成以及细胞增殖的影响,并从mRNA水平探究mTOR信号通路介导的蛋白质合成的重要性。处理组1在对照组(稀释100倍的培养基)的基础上补充亮氨酸,处理组2在处理组1的基础上添加mTOR信号通路上游抑制剂,分别采用RT-qPCR技术和ELISA法测定基因的相对表达量和蛋白合成量,CCK-8法测定细胞增殖。结果表明:亮氨酸显著促进了κ-酪蛋白基因表达和蛋白合成(P<0.05),而添加抑制剂极显著降低了这种作用(P<0.01);各处理对蛋白质合成信号通路相关基因mTOR、S6K1、4EBP1、eIF4E、eEF2相对表达量均有一定影响;抑制剂能显著抑制细胞增殖(P<0.05)。结果提示,补充亮氨酸能显著促进κ-酪蛋白的合成,这可能与mTOR信号通路介导蛋白质合成有关,此外,mTOR信号通路也可调控奶牛乳腺上皮细胞的增殖。     

水牛κ-酪蛋白外显子4基因的克隆及序列分析

本研究根据普通牛的κ-酪蛋白基因设计一对引物,首次成功扩增出了水牛的κ-酪蛋白外显子4基因,并经序列分析,结果表明κ-酪蛋白外显子4基因片段长780 bp。利用GenBank上的Blast进行比较,中国水牛κ-酪蛋白外显子4序列与地中海水牛、牛、牦牛的κ-酪蛋白外显子4序列同源性分别为99.5%、96.4%、95.9%;氨基酸同源性比较,中国水牛、地中海水牛、牛、牦牛均编码260个氨基酸,中国水牛与地中海水牛、牛、牦牛同源性分别为98.9%、92.0%和91.2%。核苷酸和氨基酸序列同源性结果显示,中国水牛和地中海水牛κ-酪蛋白基因变异不大。但由于在碱基230 bp处发生了一个碱基(A→C)的变化,从而导致其氨基酸也发生了变化,即K(Lys赖氨酸)→R(Arg精氨酸)。本研究为进一步对该基因的功能奠定基础。     

精氨酸水平对奶牛乳腺上皮细胞体外生长及κ－酪蛋白基因表达的影响

本试验旨在研究培养基中添加不同浓度的精氨酸（Ａｒｇ）对乳腺上皮细胞体外增殖及κ－酪蛋白（ＣＳＮ３）基因表达的影响。选用中国荷斯坦奶牛乳腺上皮细胞进行体外培养,以无Ａｒｇ的培养基（０．００ｍｇ／Ｌ）为对照（０组）,试验培养基分别添加 ６９．５０（０．２５组）、１３９．００（０．５０组）、２７８．００（１．００组）、５５６．００（２．００组）、１１１２．００（４．００组）和 ２２２４．００ｍｇ／Ｌ（８．００组）的精氨酸。结果表明：Ａｒｇ能促进乳腺上皮细胞的增殖,２４ｈ时,０．２５～４．００组与 ０组相比均差异显著（Ｐ＜０．０５）,８．００组与 ０组相比差异不显著（Ｐ＞０．０５）;４８和 ７２ｈ时,各试验组与 ０组相比均差异显著（Ｐ＜０．０５）。Ａｒｇ能促进 ＣＳＮ３基因的表达,各试验组与 ０组相比均差异显著（Ｐ＜０．０５）,当 Ａｒｇ浓度为 ５５６．００ｍｇ／Ｌ时,ＣＳＮ３基因表达量最高。结果提示,Ａｒｇ对乳腺上皮细胞增殖及 ＣＳＮ３基因表达均具有明显的促进作用,且在 Ａｒｇ浓度为 ６９．５０～１１１２．００ｍｇ／Ｌ时促细胞增殖效果较佳,在 Ａｒｇ浓度为 ５５６．００ｍｇ／Ｌ时促 ＣＳＮ３基因表达作用最强。     

催乳素对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白合成的影响

试验研究催乳素对奶牛乳腺上皮细胞(BMECS)乳蛋白合成的影响.选用健康、状态良好的荷斯坦奶牛乳腺组织为试验材料,分离培养纯化BMECs,选取P3代BMECs进行试验.根据催乳素的添加浓度分为5组(0、100、200、400、800μg/L),催乳素处理24 h.结果 显示,对照组相比,添加100、200 μg/L催乳...     

中国荷斯坦牛κ-酪蛋白基因外显子1的多态性研究

本试验以64头中国荷斯坦牛为研究对象,采用PCR-SSCP方法对κ-酪蛋白基因外显子1的多态性进行研究,结果显示外显子1在群体中存在多态性,此结果为荷斯坦牛标记辅助选择提供了理论依据。     

奶牛乳腺上皮细胞培养液中β-酪蛋白提取方法的改进及其对细胞分泌功能的影响

通过调节乳腺上皮细胞培养液的温度和pH值,建立了提取β-酪蛋白的物理沉淀法,利用Western blot方法进行鉴定。并将该物理沉淀法与其他3种不同方法进行比较,认为物理沉淀法更加简便、快捷、有效。同时,用物理沉淀法对不同培养天数细胞的分泌能力进行了分析。通过绘制细胞生长曲线和Western blot方法检测,结果显示:组织块贴壁培养法培养至9¹1d时,乳腺上皮细胞的细胞数量最多,分泌活性最强。     

L型氨基酸转运载体1对奶牛乳腺中β-酪蛋白表达的影响

为研究L型氨基酸转运载体1（L type amino acid transporter 1,LAT1）对奶牛乳腺中β-酪蛋白表达的作用,本试验采用PCR技术体外扩增奶牛LAT1基因并构建LAT1真核表达载体,采用脂质体转染技术将LAT1真核表达载体转染奶牛乳腺上皮细胞,并于转染48 h后采用Western blotting技术检测LAT1过表达后乳腺上皮细胞中LAT1、4F2hc和β-酪蛋白的表达变化。荧光显微镜检测结果显示,LAT1真核表达载体成功转染奶牛乳腺上皮细胞;Western blotting检测结果显示,LAT1过表达的奶牛乳腺上皮细胞中LAT1极显著增加（P<0.01）,β-酪蛋白的表达显著升高（P<0.05）,4F2hc表达变化不显著（P>0.05）。这些结果提示LAT1对奶牛乳腺上皮细胞乳蛋白合成具有促进作用。     

奶牛A1/A2-β-酪蛋白等位基因型检测方法研究进展

奶牛A1/A2-β-酪蛋白等位基因型决定了其所产牛奶的类型。A2奶的成分因更接近母乳广受市场欢迎。A1/A2-β-酪蛋白等位基因分型检测在A2基因型奶牛分群饲养、选育及交易等过程中具有重要作用,对A2奶牛养殖具有重要意义。文章就目前已报道的用于鉴别奶牛A1/A2等位基因型的聚合酶链式反应-限制性酶切片段多态性(PCR-RFLP)、等位基因特异性PCR(AS-PCR)、TaqMan探针法、rhAmp法和高分辨率熔解曲线分析法(HRM分析法)进行总结,分析各种方法的优劣势及适用性,旨在为奶牛A1/A2等位基因型鉴别方法的选择和新方法的研发提供科学依据和理论参考。     

蛋氨酸三肽对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白和小肽转运载体基因表达量的影响

本试验旨在研究蛋氨酸三肽(Met-Met-Met)对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)酪蛋白和小肽转运载体基因表达量的影响。采用酶消化法培养的第3代奶牛乳腺上皮细胞为模型,各处理在培养基中分别添加0(对照)、40、50、60、70和80μg/mL的蛋氨酸三肽,每个处理5个重复,每个重复1个培养孔,分别培养细胞24、48和72h,检测奶牛乳腺上皮细胞的相对增殖率,整体试验重复2次,确定最佳培养时间;各处理在培养基中分别添加0(对照)、40、50、60、70和80μg/mL的蛋氨酸三肽,每个处理3个重复,每个重复1个培养孔,以最佳培养时间培养,用实时定量PCR法检测酪蛋白基因的表达量,确定适宜蛋氨酸三肽浓度,整体试验重复3次;以最佳培养时间和适宜蛋氨酸三肽浓度培养细胞,以未添加蛋氨酸三肽的培养基为对照,每个处理3个重复,每个重复1个培养孔,测定小肽转运载体基因的表达量,整体试验重复3次。结果表明:在培养基中添加蛋氨酸三肽培养奶牛乳腺上皮细胞24h时,相对增殖率最高;培养基中加入60μg/mL的蛋氨酸三肽培养细胞24h,αs1-酪蛋白和β-酪蛋白的基因表达量最高,同时发现奶牛乳腺上皮细胞中小肽转运载体1和小肽转运载体2基因表达量显著高于对照处理(P0.05)。综上所述,培养基中添加60μg/mL的蛋氨酸三肽能够提高奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白和肽转运载体基因的表达量。     

葡萄糖和泌乳相关激素组合添加对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白合成的影响

本研究以体外培养的奶牛乳腺上皮细胞（BMECs）为模型,探讨葡萄糖和泌乳相关激素组合添加对BMECs酪蛋白合成的影响及作用机制。试验共分为9组,分别向培养基中添加不同浓度的葡萄糖、雌激素和催乳素,其中Ⅰ组为对照组,不添加葡萄糖和泌乳相关激素,Ⅱ组添加14.0 mmol/L葡萄糖+200 ng/mL雌激素,Ⅲ组添加17.5 mmol/L葡萄糖+100 ng/mL雌激素,Ⅳ组添加14.0 mmol/L葡萄糖+100 ng/mL催乳素,Ⅴ组添加17.5 mmol/L葡萄糖+200 ng/mL催乳素,Ⅵ组添加100 ng/mL雌激素+100 ng/mL催乳素,Ⅶ组添加200 ng/mL雌激素+200 ng/mL催乳素,Ⅷ组添加14.0 mmol/L葡萄糖+100 ng/mL雌激素+200 ng/mL催乳素,Ⅸ组添加17.5 mmol/L葡萄糖+200 ng/mL雌激素+100 ng/mL催乳素,每组设置6个重复。采用四甲基偶氮唑盐（MTT）法检测细胞增殖率;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测葡萄糖转运载体、泌乳相关激素受体、酪蛋白合成相关基因、酪氨酸激酶2/信号转导及转录激活因子5...     

β-羟基丁酸通过激活TLR4/NF-κB通路诱导奶牛乳腺上皮细胞炎性反应

旨在探究Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)/核转录因子kappaB(nuclear factor-kappaB,NF-κB)通路在β-羟基丁酸(β-hydroxybutyrate, BHBA)诱导奶牛乳腺上皮细胞炎性反应的分子作用机制。通过添加不同浓度的BHBA诱导奶牛乳腺上皮细胞MAC-T以模拟奶牛高酮血症中乳腺上皮细胞的炎性反应,并利用RNAi技术将TLR4-siRNA转染细胞42 h后加入3.6 mmol/L BHBA再处理24 h;通过RT-qPCR检测肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)、白介素-1β(interleukin-1beta, IL-1β)和IL-6等炎性因子的表达变化,并采用Western blot法测定TLR4/NF-κB通路关键蛋白的相对表达水平。结果表明,与对照组相比,不同浓度BHBA处理后,乳腺上皮细胞中TNF-α、IL-1β和IL-6 mRNA水平升高,当BHBA浓度为1.2 mmol/L或以上时,p-NF-κB p65/NF-κB p65比值和TRAF6蛋白水平显...     

κ-酪蛋白遗传多样性对血管紧张素Ⅰ转换酶抑制肽活性的影响

牛奶中蛋白质是生物活性肽的来源之一，这些肽在酪蛋白和乳清蛋白的消化过程中产生。因此，本试验主要研究牛奶中不同的κ-酪蛋白基因型A、B、C、E、F1、F2、G1、G2、H、I和J中活性肽对血管紧张素Ⅰ转换酶（ACE）抑制活性的影响。通过分析肛酪蛋白基因型的氨基酸序列来测定ACE抑制肽的活性。测定了已知的生物活性肽活力和其它一些κ-酪蛋白基因型巾其它肽的活性。结果表明，κ-酪蛋白基因型B和基因型C中的ASP（ACE抑制肽）的IC50（半数抑制浓度）值为242．3，     

三维模式下培养时间对奶牛乳腺上皮细胞酪蛋白基因表达的影响

本试验旨在研究三维模式下培养时间对奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)酪蛋白基因表达的影响。采用3头健康的3～5岁泌乳黑白花奶牛的乳腺组织,将BMECs经1代纯化后进行三维培养,在三维模式下分别培养3、5、7、9 d,测定BMECs中αs1-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白的基因表达量。结果表明,利用三维模式培养5 d的BMECsαs1-酪蛋白和κ-酪蛋白基因表达量极显著高于培养3、7、9 d(P<0.01);利用三维模式培养5 d的BMECsβ-酪蛋白的基因表达量极显著高于培养3、7 d(P<0.01),高于培养9 d,但差异不显著(P>0.05)。结果显示,三维模式下培养时间影响BMECs中αs1-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白的基因表达量,本试验条件下最佳培养时间为5 d。