SCD基因与猪脂肪酸代谢(综述)

硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-CoA desaturase,SCD)是催化饱和脂肪酸(SFAs)形成单不饱和脂肪酸(MUFAs)的限速酶,在猪等大多数动物中已鉴定出2种SCD亚型(SCD1和SCD5)。这2个亚型的组织表达和作用方式存在差异,其中SCD1主要在脂肪组织中表达,其活性受单核苷酸多态性(SNP)、miRNA、DNA甲基化等因素调控;SCD5主要在脑组织中表达,与神经细胞的增殖和分化密切相关,但SCD5在脑外组织的功能尚未阐明,具有广泛的研究前景。因此,深入研究SCD的基因功能和调控机制对改善猪肉的脂肪酸组成、提高猪肉品质具有重要意义。     

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。     

CRISPR-Cas9敲减鹅硬脂酰辅酶A去饱和酶基因的慢病毒质粒构建

为进一步探究鹅卵泡颗粒细胞内源性脂肪酸合成代谢机制,利用CRISPR-Cas9技术构建靶向鹅硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-coenzyme A desaturase, SCD)基因的慢病毒敲减质粒并进行慢病毒包装。首先设计鹅SCD基因的单链指导RNA(single-guide RNA, sgRNA)序列,其次体外合成并验证裂解效率,最后利用psPAX2和pMD2.G包装质粒制备psgRNA-mCherry-T2A-Puro和pLenti-Cas9-T2A-EGFP慢病毒质粒。结果表明,慢病毒质粒被成功构建,且其感染中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary, CHO)细胞后筛选出能同时表达红色荧光蛋白和增强绿色荧光蛋白的强双阳性细胞群。这为后续感染鹅原代颗粒细胞并敲减其SCD基因研究奠定了基础。     

奶山羊SCD基因CDS区的克隆、序列分析及过表达

【目的】研究奶山羊硬脂酰辅酶A去饱和酶基因（stearoyl-CoA desaturase,SCD）在乳腺上皮细胞中对不饱和脂肪酸合成过程相关基因的调控及对细胞脂肪酸组成的影响。【方法】用RT-PCR方法从西农萨能羊乳腺组织中扩增SCD基因,进行序列分析和组织表达谱分析;构建重组腺病毒质粒,进行包装和扩增后,感染体外培养的奶山羊原代乳腺上皮细胞,实时定量检测相关基因的表达,western blotting检测蛋白变化,气相色谱-质谱联用分析细胞内脂肪酸组成变化。【结果】①获得了全长1 080 bp的山羊乳腺SCD基因CDS（GenBank登录号：GU947654）并对其进行了生物信息学分析;②奶山羊SCD基因在乳腺、肺和皮下脂肪组织中高表达,而在心脏、瘤胃和卵巢组织中的表达量较低;③成功构建了奶山羊SCD基因的重组腺病毒载体并制备出高滴度的重组病毒液,重组腺病毒感染原代乳腺上皮细胞后,检测结果表明细胞中SCD基因过表达极显著,FASN、H-FABP、LEPR和LXRα等基因表达下调,而PPARγ和LPL基因的表达量显著性增加;④棕榈酸和硬脂酸的含量下降,不饱和脂肪酸含量上升。【结论】SCD基因在奶山羊乳腺中发挥着重要作用,FASN、H-FABP、LEPR、LXRα、PPARγ和LPL基因的表达与其相关,这些基因共同影响乳脂中脂肪酸的组成。     

鹅SCD1基因真核表达载体构建及在肝细胞中的表达

构建硬酯酰辅酶A去饱和酶1(Stearoyl-CoA Desaturase l,SCD1)真核表达质粒pcDNA3.1(+)/SCD1,转染鹅原代肝细胞验证其对细胞中脂肪代谢的影响。根据鹅SCD1基因设计带有酶切位点引物,RT-PCR扩增SCD1基因,克隆至pMD-19T载体,亚克隆至pcDNA3.1载体,构建重组真核表达载体pCDNA3.1(+)/SCD1。酶切及序列测定测序正确后转染鹅原代培养肝细胞,荧光定量PCR检测SCD1基因的表达,并用油红O染色检测细胞中脂滴情况。结果:成功构建SCD1基因真核表达载体,转染鹅原代培养肝细胞后SCD1基因获得了表达,与脂肪代谢相关基因SREBP表达上调,同时检测到细胞中脂滴明显增多。结论:构建了重组质粒pCDNA3.1(+)/SCD1,并在鹅原代培养细胞中获得表达,为进一步研究SCD1基因在鹅肝脏脂肪代谢中的作用奠定基础。     

缺刻缘绿藻转录组测序及脂质代谢相关基因注释

为了能深入地了解缺刻缘绿藻花生四烯酸(ArA)和脂质的代谢过程,利用Roche 454 GS FLX测序仪对该藻转录组进行高通量的焦磷酸测序。得到高质量读序(read)382 468条,占原始读序的97.14%,平均每条读序长322 bp,总大小达123 Mb。经CAP3软件拼接得到22 714条重叠群、25 621条singleton。将这些序列与公共数据库进行同源性搜索、比较、基因功能注释和分类。基于转录组中所注释的基因构建缺刻缘绿藻脂质代谢途径:脂肪酸是在叶绿体内从头合成,然后游离脂肪酸进入胞质,由内质网进行三酰甘油的合成,最后可能在油体蛋白作用下形成油滴并储在于细胞中。ArA自油酸是开始经过多个去饱和酶及延长酶的作用而产生的。油酸是由硬脂酰-ACP去饱和酶作用而形成的,而棕榈油酸是在叶绿体的糖脂上被去饱和而产生的。三酰甘油最终被分解成自由脂肪酸和丙酮酸,而长链脂肪酸是以酰基-辅酶A的形式逐级降解的。     

驴 SCD1基因克隆及组织表达规律研究

旨在克隆驴硬脂酰辅酶A去饱和酶（Stearoyl-CoA desaturase-1, SCD1）基因并进行生物信息学分析、检测其在驴不同组织中的表达。设计 SCD1基因引物,PCR克隆得到其CDS序列,然后对 SCD1基因编码产物进行生物信息学预测,同时使用qRT- PCR检测驴心、肝、脾、肺、肾、肌肉、脂肪、乳腺内 SCD1基因mRNA相对表达量。结果显示,驴 SCD1基因CDS长1 080 bp,可编码359个氨基酸,SCD1蛋白质分子质量为41.61 ku,等电点为9.32,不稳定指数为44.16,疏水性总平均值为-0.157,属于不稳定碱性亲水蛋白;SCD1蛋白二级结构主要由α-螺旋（51.25%）和无规则卷曲（42.62%）构成。 SCD1基因在所检测驴组织中均有表达,其中在肝脏中表达量最高,脂肪、乳腺和肺脏中次之,心脏和肌肉中最低（P<0.05）,提示 SCD1在驴肝脏、脂肪和乳腺等组织不饱和脂肪酸的合成过程中发挥重要作用。     

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术靶向敲除奶山羊胎儿成纤维细胞SCD1基因

【目的】利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除奶山羊胎儿成纤维细胞(GFFs)中硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)基因,旨在为奶山羊敲入外源性基因奠定理论基础以及构建动物模型提供生物材料.【方法】根据"20N+NGG"原则在SCD1第4外显子和第6外显子分别设计6个靶向SCD1基因sgRNA(F1、F2、F3、S1、S2、S3),构建PX330-eGFP-sgRNA敲除载体,通过脂质体转染到GFFs中,PCR扩增阳性细胞SCD1外显子4和外显子6的核苷酸序列,连接到pEASY-Blunt载体上,测序评估不同sgRNA的敲除效率;分别在第4外显子和第6外显子选择敲除效率高的sgRNA共同转染GFFs,经流式分选获得敲除SCD1基因的GFFs.【结果】设计的6个sgRNA均能够连入PX330-eGFP载体中,单克隆菌测序试验表明sgRNA F2、sgRNA F3、sgRNA S1和sgRNA S2具有敲除作用,其敲除效率分别为41.67%、30.77%、6.67%和28.57%;实时荧光定量PCR检测结果表明sgRNA-F2-S2与sgRNA-F3-S2转染组均能显著降低阳性细胞中SCD1的mRNA水平(P0.05);Western Blot检测结果表明在阳性细胞中均未表达SCD1蛋白.【结论】获得两株敲除SCD1基因的GFFs,为制备敲除SCD1基因奶山羊核供体提供了生物材料.     

日粮中添加罗格列酮和梧桐子油对绵羊脂代谢相关酶活性的影响

为研究日粮中添加硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)的活性促进剂(罗格列酮)和抑制剂(梧桐子油)对绵羊背最长肌及皮下脂肪组织中的脂肪酸合成酶(FAS)、脂蛋白脂酶(LPL)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)以及SCD酶活性的影响,选18只体重为27.71±2.64kg、生理状态相似的杂交公羊(美利奴♂×小尾寒羊♀),将其随机分为3组,每组6只,单栏饲养。对照组饲喂基础日粮,梧桐子油组饲喂基础日粮+15g/d梧桐子油,罗格列酮组(L组)饲喂基础日粮+8mg/d罗格列酮。结果表明:1)与对照组相比,罗格列酮可以显著提高绵羊背最长肌中LPL、SCD和皮下脂肪中FAS酶的活性(P0.05),然而,对背最长肌和皮下脂肪中ACC酶的活性没有影响。2)与对照组相比,梧桐子油抑制了绵羊背最长肌中ACC和SCD酶的活性,但对皮下脂肪中的ACC、FAS、LPL和SCD酶活性没有影响。本试验表明罗格列酮可以通过增强机体对胰岛素的敏感性,进而提高SCD和FAS的活性,另外罗格列酮还可以通过激活PPAR-γ,进而提高组织中LPL的活性;富含不饱和脂肪酸的梧桐子油可以通过抑制ACC的基因表达而影响组织中其酶活性的变化,SCD的活性受到梧桐子油中苹婆酸和其他多不饱和脂肪酸的抑制作用而表现出活性降低的结果。     

脂肪酸合成酶基因(FASN)的研究进展

在哺乳动物中,脂肪酸合成酶在脂肪酸合成中起着至关重要的作用。它含有7个活性位点,在还原型辅酶Ⅱ的存在下,FASN负责乙酰辅酶A(acetyl-CoA)和丙二酰辅酶A(malonyl-CoA)从头合成一种长链软脂酸(棕榈酸酯)的所有催化步骤。脂肪酸合成酶是脂肪合成的关键酶,并且在腹脂肪组织重变异及相关性状变异中起着重要作用。综述了FASN及其基因在生命活动中的地位、作用、定位、结构及FASN基因的遗传变异与生产性状关系的研究进展。     

烟草绿原酸生物合成途径关键酶基因的研究进展

绿原酸是重要的植物苯丙素类次生代谢产物之一,与植物的食品风味和药用生物活性等密切相关,其生物合成与调控研究一直是科研人员所关注的焦点。本文综述了烟草绿原酸生物合成途径中关键节点苯丙氨酸解氨酶基因、肉桂酸-4-羟化酶基因、对-香豆酸辅酶A连接酶基因、羟基肉桂酰辅酶A:奎尼酸羟基肉桂酰转移酶基因、羟基肉桂酰辅酶A莽草酸/奎尼酸羟基肉桂酰转移酶基因、对-香豆酸3′-羟化酶基因的研究进展,并进一步展望了烟草绿原酸生物合成代谢调控的研究方向,旨在为烟草绿原酸生物合成途径的深入研究和定向调控提供参考。     

番鸭硬酯酰辅酶A去饱和酶1基因克隆、序列分析及填饲对其表达的影响

研究旨在克隆番鸭硬酯酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)基因,并探讨该基因组织特异性表达规律以及填饲对其表达的影响。试验以番鸭为材料,采用RT-PCR方法从番鸭肝脏中扩增出SCD1基因完整CDS区域,并采用相关分子生物学软件对所获得的基因片段进行分析,同时利用实时荧光定量PCR方法检测SCD1基因在番鸭12种组织以及填饲不同阶段肝脏和脂肪组织中mRNA表达丰度。结果表明,所扩增的SCD1基因编码完整的开放阅读框,ORF长度为1 083bp,共编码360个氨基酸;与GenBank中禽类的氨基酸同源性在91%~97%之间,与哺乳类动物同源性在80%~90%之间,与鱼类同源性在68%~75%之间。实时荧光定量PCR结果显示SCD1基因在肝脏和腹脂中表达最高,在其他组织中少量表达或未检测到表达。填饲使得番鸭肝脏组织中SCD1基因表达极显著升高,脂肪组织中SCD1基因表达量显著升高,揭示SCD1基因可能在番鸭肥肝形成中起到重要作用。     

共轭亚油酸的降体脂作用

共轭亚油酸（CLA）具有抑癌、减肥、抗动脉硬化等多种生理功能,但更为重要的功能是对脂肪代谢的影响,能够减少侉内脂肪累积,改变脂肪细胞代谢,抑制前脂肪细胞分化,减少脂肪的摄取、抑制脂蛋白脂酶和硬脂酰辅酶A脱氢酶等脂肪代谢相关酶的活性,并且从基因水平影响与脂肪代谢有关的酶表达。现就其对动物、人体的降体脂作用以及相关作用机制作一综述。     

棉铃虫酰基辅酶A△9去饱和酶基因的分子鉴定

采用RT-PCR及RACE法,克隆得到了棉铃虫酰基辅酶AA9去饱和酶cDNA全序列.根据序列分析发现该基因全长为2931 bp,编码区长度为1062 bp,编码353个氨基酸残基,相对分子质量为40.66 kD.发育表达模式结果表明,酰基辅酶A△9去饱和酶基因在5龄初期转录水平较高;饥饿和保幼激素对其转录有明显的抑制作...     

Anti—SAD基因植物表达载体的构建

硬脂酰－ACP脱饱和酶（SAD；EC1．14．99．）是植物中广泛存在的酶系，在脂肪酸合成途径中脱饱和的起始阶段中起催化作用，在脂肪酸饱和度调控中起着关键作用。本研究通过对已克隆的硬脂酰－ACP脱饱和酶基因分析，合成了SAD基因保守区域基因片段，并将该片段插入载体pIG121的Sac I位点，构建了Anti-SAD植物表达双元载体，为进一步开展植物脂肪酸成份基因工程调控研究提供了基础。     

酰基辅酶A硫酯酶11基因(ACOT11)及其家族的研究进展

酰基辅酶A硫酯酶(ACOTs)是一类催化脂肪酰基辅酶A水解形成游离脂肪酸(FFA)和辅酶A(CoA)的酶.这类酶通过维持细胞内的FFA、脂肪酰基辅酶A以及CoA的适当水平在脂质代谢中发挥了非常重要的作用.ACOT11作为ACOTs家族成员之一,对温度和摄食量的变化较为敏感,所以该基因对生物体的能量保存、炎症的调节和内质...     

青天葵HMGR 基因片段的鉴定 和生物信息学分析

采用生物信息学对青天葵转录组测序获取的3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶编码基因片段Nf HMGR及其编码蛋白进行功能鉴定和表达分析。结果表明,Nf HMGR基因片段序列长度为1 563 bp,与其他植物HMGR基因的同源性最高可达88%;编码含有521个氨基酸、分子量约为55.34 ku的亲水性不稳定蛋白。Nf HMGR蛋白具有3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶Ⅰ类酶功能域,归属于3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶超级家族,包含3处跨膜结构域,不含任何信号肽、转运肽,二级结构表现为混合型结构蛋白质。在青天葵不同组织中,Nf HMGR基因在球茎中的表达量高于在叶片中的表达量。     

葵花籽对羊组织共轭亚油酸沉积及相关酶基因表达的影响

研究日粮中添加葵花籽(SS)对生长羊血液、不同组织共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)的含量、硬脂酰辅酶A去饱和酶和脂肪酸合成酶基因表达的影响,选用18只健康体重相近3月龄生长羊(公)随机分为2组,分别饲喂不含葵花籽的基础日粮(对照组)和含6%葵花籽的日粮(处理组),进行为期30d的试验。结果表明:日粮中添加葵花籽极显著提高血液中t11-C18∶1和CLA-c9,t11的含量(P<0.01),处理组羊皮下脂肪组织中CLA-c9,t11含量极显著增加(P<0.01),肾周脂肪和肝脏组织中CLA-c9,t11含量有增加趋势,背最长肌CLA-c9,t11含量无显著变化(P>0.05)。葵花籽日粮能显著提高皮下脂肪SCD基因表达量(P<0.05),但对肝脏和肾周脂肪SCD基因表达量没有显著影响(P>0.05);处理组羊肝脏和肾周脂肪FAS基因表达量显著降低(P<0.05),皮下脂肪FAS基因表达量无显著变化(P>0.05)。     

正义、反义、干涉调控肉桂酰辅酶A脱氢酶基因对烟草的影响

肉桂酰辅酶A还原酶(Cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是在木质素合成途径中起到关键作用的酶,负责催化肉桂酰辅酶A类物质的还原反应生成相应的醛类化合物.分离得到毛白杨CCR基因的cDNA.将CCR基因以正义、反义和干涉的形式,通过农杆菌介导的方法转入烟草中,Southem杂交以确定转基因成功.在获得的转基因植株中,所有下调基因的植株都表现出可溶性酚酸含量下降,木质素含量也有明显的下降趋势,纤维素含量则有上升,可能是对木质素含量下降的一种代偿性增长.植物细胞壁组分的含量变化表明CCR基因可能是一个控制木质素代谢途径的一个很好的调控点.     

木质素生物合成途径中关键酶肉桂酰辅酶A还原酶研究进展综述

肉桂酰辅酶A还原酶(cinnamoyl-CoA reductase,CCR)是木质素生物合成途径中的关键酶之一,对于调控苯丙氨酸代谢途径走向木质素单体合成起到重要作用。在查阅国内外相关文献的基础上,对CCR的研究现状及进展进行了综述。