猪输卵管特异性糖蛋白结构与功能的生物信息学分析

利用Lasergene、Protscale、SOPMA、Mega、ScanProsite等生物信息学软件对猪输卵管特异性糖蛋白(oviduct-specific glycoprotein,OGP)进行物理性质、结构及系统进化分析。结果表明,猪OGP cDNA包含1个1581 bp的开放阅读框,编码527个氨基酸,有信号肽,属于分泌蛋白,无明显疏水区;猪OGP蛋白二级结构主要是α-螺旋和不规则卷曲。系统进化分析结果表明,猪OGP蛋白与绵羊OGP亲缘关系最近,与牛OGP的亲缘关系较远。提示,OGP蛋白属于糖苷水解酶18(glycosyl hydrdase 18 family,GH18)家族,牛OGP的GH18结构与猪的差别较大。     

猪集落刺激因子和白细胞介素-4的真核表达及其体外诱导猪树突状细胞的研究

试验旨在建立猪集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor,GM-CSF）和白细胞介素-4（interleukin-4,IL-4）的真核表达体系,应用表达的2种细胞因子体外诱导猪树突状细胞并检测其细胞功能。首先构建GM-CSF和IL-4真核表达载体,并在HEK293细胞上进行表达验证;其次应用表达的2种细胞因子诱导猪骨髓源和血液源单核细胞;最后分别采用荧光显微镜、流式细胞术检测猪树突状细胞的表面标志CD1a、SLA-Ⅱ和SWC3a,并进行树突状细胞形态学和免疫学功能鉴定。结果显示,本研究构建的2种真核表达载体在HEK293细胞中成功表达GM-CSF和IL-4。形态学观察发现,细胞因子诱导的单核细胞培养3 d后有聚集现象,6 d时可观察到典型的树突状突起。流式细胞术检测发现,表达的细胞因子可成功诱导猪骨髓源和血液源单核细胞转化为树突状细胞,其SWC3a⁺/SLA-Ⅱ⁺和CD1a⁺/SLA-Ⅱ⁺双阳性比例显著提高,与商品化细胞因子处理组没有区别。细胞吞噬试验发现,表达的细胞因子诱导的树突状细胞为未成熟树突状细胞,具有很强的细胞吞噬能力。本试验成功建立了在真核细胞中表达猪重组蛋白GM-CSF和IL-4的方法,并联合应用2种重组细胞因子体外诱导获得猪骨髓源和血液源单核树突状细胞,为进一步研究猪树突状细胞与各种病原微生物作用奠定基础。     

猪繁殖与呼吸障碍综合症病毒蛋白结构与功能

猪繁殖与呼吸障碍综合症是目前严重危害养猪业的一种传染病。近年来国内外对其进行了广泛深入的研究，本文综述了其病原及其基因的分子结构特点。     

The Embryonic Pregnancy Signal Oestradiol Influences Gene Expression at the Level of Translational Initiation in Porcine Endometrial Cells

In the pig, conceptus-derived oestrogens (days 11 and 12 of pregnancy) seem to be a critical component of the signalling mechanism for maternal recognition of pregnancy. Embryonic oestrogens can mediate effects on endometrial function by interactions with epithelial and stromal oestrogen receptors (ER). Recent data demonstrate that cell membrane ER interacts with the phosphatidylinositol 3-kinase/Akt pathway in several types of cells. The protein kinase Akt is involved in the control of cell growth, survival and proliferation. One distinct function of the Akt signalling cascade is its ability to phosphorylate the eukaryotic initiation factor-4E (eIF-4E)-binding protein 1 (4E-BP1). This phosphorylation suppresses the inhibitory effect of 4E-BP1 on the translation initiation factor eIF4E and in such a way potentially stimulates gene expression at the level of translational initiation. The aim of the present study was to examine if embryonic oestradiol (E(2)) transmits its effect by such a mechanism. Endometrial cells of cyclic gilts (day 13 of the oestrous cycle, n = 4) were cultured and supplemented with vehicle (control), E(2) (50 and 100 pm/l) or with the selective ER modulator raloxifen (10 and 1000 nm/l), and incubated for 24 h. The cell viability was detected by MTT assay, the abundance and phosphorylation of Akt, 4E-BP1 and ERalpha was analysed by Western blotting. Incubation with E(2) or raloxifen did not alter endometrial cell viability. The phosphorylation of Akt at Ser(473) seems to be increased by E(2) (p < 0.05) and decreased by raloxifen (p > 0.05). Raloxifen (1000 nm/l) induced a band shift in 4E-BP1 to the highest electrophoretic mobility which reflects a decrease in phosphorylation (p < 0.05), whereas an influence of E(2) on 4E-BP1 phosphorylation could not be detected. The decrease (p < 0.05) of the abundance of the 80 kDa ERalpha form both by E(2) and raloxifen indicates that the E(2)-stimulated Akt phosphorylation and the inhibition of 4E-BP1 phosphorylation by raloxifen is an E(2) ER-transmitted process. Therefore, embryonic oestrogens can potentially transmit their effect by influencing signalling cascades which modulate gene expression at the level of translational initiation.     

猪CD58分子基因克隆、表达及其结构功能预测

CD58在机体免疫系统中具有重要作用,本研究通过对人、绵羊CD58 mRNA序列比对,设计兼并引物,应用反转录PCR技术克隆猪CD58基因,并在大肠杆菌中进行原核表达,同时运用生物信息学方法对其核苷酸序列、编码的氨基酸序列以及蛋白结构进行预测。结果表明:克隆的猪CD58 cDNA全长800 bp,ORF为735 bp;将其在大肠杆菌中进行表达,产物可被CD58抗血清识别;序列比对结果显示猪、羊和人的CD58核苷酸序列及氨基酸序列同源性并不高,但蛋白结构预测表明三者蛋白结构非常相似,尤其是V区三维结构,这是异种动物淋巴细胞和红细胞发生黏附的分子基础。该研究为CD58作为疫苗佐剂或免疫调节药物在临床中的应用、进一步研究CD58分子结构及CD2-CD58复合物激活免疫系统的机理奠定了基础。     

猪恒定链的原核表达及其分子结构与功能分析

为研究猪恒定链(Ii)分子结构与功能,通过PCR扩增编码完整Ii及其异构体的基因片段,克隆至T pMD18-T载体,在对目的基因进行测序及分析其基因与编码蛋白分子结构,确定功能域及其分子遗传变异的基础上,构建pET-32a-Ii重组载体,转化BL21进行诱导表达,并分析表达产物的免疫活性。结果显示,PCR扩增了645bp和837bp的Ii及其异构体编码基因,DNA序列分析其编码氨基酸分别为215个和279个,异构体Ii多出了64个氨基酸构成的Tg区;分子结构分析显示,猪Ii分子由胞内区、跨膜区和胞外区3部分组成,包含有内体定位基元、Ii-key、CLIP、TRIM等功能域,其中内体定位基元含有特征性L7I和PML17双亮氨酸基序,Ii-key、CLIP、TRIM氨基酸序列与人和小鼠Ii具有高度一致性。遗传变异分析表明,猪Ii分子与人、小鼠等哺乳动物的Ii同源性为62.7%~95.6%,与鸡、鸭、鸽、鹅等禽类Ii的同源性为48.7%~49.5%;空间结构分析显示,猪Ii有3个相似的α-helix构成,其间间隔由相似氨基酸构成的2个转角,转角关键位点氨基酸具有高度一致性;Ii编码基因在BL21细胞获得了有效表达,目的蛋白大小约41ku,Western blot和免疫荧光检测显示,表达产物具有良好的反应原性。试验成功获得了猪Ii及其异构体编码基因,明确了其功能区、分子遗传变异等特征,诱导表达获得了具有良好免疫活性的Ii重组蛋白,为进一步研究猪Ii分子结构与功能奠定了基础。     

乳酸菌对猪肠道屏障功能的调节作用及其机制

乳酸菌作为最重要和安全性最高的益生菌来源已被广泛关注,而乳酸菌调控人和动物肠道屏障功能已成为研究的热点,大量的体内外研究表明乳酸菌发挥益生作用的主要机制是通过调节肠道屏障功能实现的.相对于啮齿动物而言,乳酸菌在猪上的应用研究报道很多,对肠黏膜屏障功能的作用研究较少.这些研究尚未触及到乳酸菌作用机制的本质.猪肠道环境的复杂性,使得对乳酸菌调节肠道屏障功能机制的深入认识比较困难.近年来,基因组学、蛋白质组学和代谢组学的发展,为从体内试验的角度解析乳酸菌的确切作用机制提供了新的认识和研究手段.本文综述了乳酸菌对猪肠道屏障功能的调节作用,以期能帮助对乳酸菌的深入认识和科学应用.     

去乙酰化酶3对线粒体功能和猪生长发育影响的研究进展

去乙酰化酶3（Sirt3）是去乙酰化酶家族的一员,具有高度的去乙酰基酶活性,对动物体的生长发育、衰老、代谢等生理过程具有调控作用。目前的研究表明,Sirt3可以激活超氧化物歧化酶、调控三羧酸循环和促进电子传递链3个途径,消除细胞内的活性氧（ROS）,避免细胞的氧化损伤和线粒体膜电位的损伤,进而影响细胞凋亡与自噬;并可通过调控ROS、降低各种退行性疾病的发病率等途径减缓衰老。同时,Sirt3通过激活AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）等途径影响肌肉的发育。对猪的研究表明,不同Sirt3突变型猪的肌肉色值和失水率等肉质指标存在差异,且Sirt3对脂肪酸氧化和酮体生成有一定的影响。在对与猪Sirt3蛋白有较高同源性的牛进行的研究中发现,不同Sirt3突变型的牛体长、体高、肌肉脂肪含量等指标存在显著差异。作者总结了Sirt3对线粒体的能量代谢和细胞氧化损伤的调控机制及其对细胞凋亡、细胞自噬和机体衰老的影响,阐述了猪Sirt3蛋白的部分理化性质及其对猪生长发育的作用机制,以期为了解和挖掘该基因在猪肌肉和脂肪发育中的生物学作用,以及家畜生产性状改良提供理论依据。     

猪圆环病毒2型基因组DNA的结构与功能研究进展

猪圆环病毒2型(PCV2)是引起猪圆环病毒病相关疾病的主要致病原,可损伤宿主的免疫系统,加剧一些细菌病和病毒病感染的临床症状,在全球养猪业中造成巨大损失。PCV2的基因组DNA含有11个开放阅读框(ORFs),其中至少有7个ORFs编码的蛋白质分子质量大于5ku,但目前只有5种编码的蛋白(Rep、Rep'、Cap、ORF3和ORF4)发现于PCV2复制过程中。作者概述了当前PCV2基因组DNA的结构与功能,阐明PCV2的病原学,为防控PCV2感染提供科学依据。     

生物信息学软件预测猪氨基肽酶N功能与结构

[目的]研究猪δ冠状病毒(PDCoV)入侵宿主细胞的感染机制,对其特异性受体猪氨基肽酶N基因编码蛋白功能与结构进行分析.[方法]通过多种生物信息学软件对pAPN蛋白的理化特性、亲疏水性、信号肽、跨膜区、糖基化位点、抗原表位、功能结构域及结构特征等进行预测分析.[结果]pAPN基因总长为2892 bp,编码963个氨基酸...     

Advances on Structure and Function of Genomic DNA of Porcine Circovirus Type 2

Porcine circovirus type 2 (PCV2) is a disease caused by porcine circovirus, which can damage the host's immune system and exacerbate the clinical symptoms of many bacterial and viral infections.It has caused increasingly larger losses in the pig industry wordwide.The genomic DNA of PCV2 contains 11 open reading frames (ORFs) and at least seven potential ORFs-encoding proteins larger than 5 ku.However, only five virally encoded proteins, including Rep, Rep', Cap, ORF3 and ORF4, had been identified in PCV2 replication.In this review, we discussed the progress on structure and function of genomic DNA of PCV2 in order to provide insight into the scientific basis of the pathogenesis of PCV2 and prevent its infection.     

应激对猪肠道免疫系统功能影响研究进展

猪肠道免疫系统在机体防御功能中具有重要作用。大规模集约化的养殖使猪的肠道免疫系统更易受到多种因素的影响,其中应激对猪肠道系统产生的影响尤为严重,遭受应激的猪生长性能下降,全身或胃肠局部免疫力减弱,给养猪业带来严重的经济损失。因此,研究应激对猪肠道免疫系统的影响规律对指导实际生产具有十分重要的意义。论文就猪肠道免疫系统的组成、作用及各种应激对猪肠道免疫系统的影响进行综述,为缓解养猪业中应激带来的猪免疫力和生长性能下降等问题提供理论基础和指导。     

猪源植物乳杆菌的诱变选育及其对小鼠免疫性能的影响

To get a Lactobacillus plantarum strain with good acid resistance, cholate tolerance, and in vitro adhesion rate and study its effects on immune function of mice. After screening Lactobacillus plantarum by acid resistance and cholate tolerance after UV mutagenesis, we got BL-15 strain, which was cultured, freeze-dried, dissolved and administered to BALB/c mice orally (gastric perfusion) by three times. Blood, spleen and excrement were collected to detect changes in immune function index.One Lactobacillus plantarum strain BL-15 was selected from 17 mutant strains, with higher acid resistance, cholate tolerance and in vitro adhesion rate. The experimental data of animal tests indicated that IL-2 level and spleen index of mice at early growth stage had been increased. Furthermore, the mice treated with BL-15 as the immunity enhancer revealed higher level of SIgA in intestinal contents compared with control (P<0.05). The results showed that Lactobacillus plantarum strain BL-15 had been proved to be able to elevate immune response and enhance immune function.     

干扰和过表达BAMBI基因对猪卵泡颗粒细胞表型和功能的影响

为研究转化生长因子-β（TGF-β）信号通路中的骨形态发生蛋白和激活素膜结合抑制剂（bone morphogenetic protein and activin membrane-bound inhibitor,BAMBI）基因对猪卵泡颗粒细胞的调控作用,本研究设计构建BAMBI干扰和过表达载体,并将构建好的干扰（pSIREN-BAMBI-sh1、pSIREN-BAMBI-sh2、pSIREN-BAMBI-sh3）和过表达（pcDNA3.1-BAMBI）重组质粒转染猪卵泡颗粒细胞,通过实时荧光定量PCR技术进行有效片段的筛选,并对TGF-β信号通路下游基因（TGF-βRⅠ、TGF-βRⅡ、SMAD1、SMAD2、SMAD3、SMAD4、SMAD5）和细胞凋亡基因（Bax、Bcl-2）mRNA的表达水平进行检测。最后,用MTT法和流式细胞术检测BAMBI干扰和过表达对卵泡颗粒细胞增殖及凋亡的影响。结果表明,BAMBI干扰和过表达载体成功构建,pSIREN-BAMBI-sh2抑制BAMBI表达的效果最好,干扰效率最高。干扰BAMBI时,TGF-βRⅡ表达量显著上升（P<0.05）,使得SMAD2、SMAD3的表达量显著上升（P<0.05）;过表达BAMBI时,TGF-βRⅡ表达显著下降（P<0.05）,使得SMAD2、SMAD3的表达量显著下降（P<0.05）;上调BAMBI可显著抑制猪卵泡颗粒细胞增殖,极显著促进猪卵泡颗粒细胞凋亡（P<0.01）。研究结果表明,BAMBI基因显著影响猪卵泡颗粒细胞的生长发育,可能通过调节TGF-β信号通路间接影响猪的繁殖性能。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒感染对猪肺泡巨噬细胞外源性抗原加工递呈相关分子和共刺激分子的影响

采用定量竞争PCR技术对猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）感染后不同时相猪肺泡巨噬细胞（PAM）中外源性抗原加工递呈相关分子SLA-DR、Ii链和SLA-DM分子及共刺激分子CD40、CD80、CD86的mRNA转录动态进行了定量检测。结果表明,PRRSV感染后PAM的SLA-DR mRNA转录水平在3、7和14 d下调,低于对照组;感染后3 d,Ii链、SLA-DM和CD40的mRNA转录水平极显著下调（P〈0.01）;CD80和CD86mRNA转录水平也在感染后3 d明显下调（P〈0.05）。用流式细胞术检测PAM表面的SLA-DR抗原的结果表明,在感染后3 d短暂上升,7 d之后一直低于对照组。由此说明,PRRSV感染早期对猪肺泡巨噬细胞的外源性抗原加工和递呈功能产生显著影响,导致其外源性抗原递呈功能下降,进而影响机体的体液免疫应答。     

猪缝隙连接蛋白43(GJA1)结构和功能的预测与分析

为了探究猪缝隙连接蛋白43（GJA1）的结构和相关功能,本研究对16个哺乳动物的GJA1蛋白进行多重序列比对及系统发育分析,并通过相关的生物信息学数据库和软件从理化性质、蛋白修饰位点、跨膜区、亚细胞定位、二级结构、三级结构、多态位点、功能区域和互作蛋白等方面对猪GJA1蛋白的结构和功能进行系统分析。系统发育分析结果显示,GJA1蛋白在16种哺乳动物中变异未达到饱和,物种间遗传距离小且同源性高,其中猪与马的GJA1蛋白序列最为接近,同源性达93.3%,在进化树上的分类也证实了这一结果。蛋白结构分析结果显示,猪GJA1蛋白分子质量为43.08 ku,理论等电点为8.88,由20种氨基酸组成,不稳定指数为44.06,平均疏水系数为-0.240,脂溶指数为82.67,不分泌信号肽,有4个跨膜区、6个O-糖基化位点和38个磷酸化位点,最有可能位于细胞质膜和高尔基体内,其二级结构和三级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成。蛋白功能分析结果显示,在猪GJA1蛋白的CDS序列中有2个超级家族结构功能区域和6个错义突变位点,且猪GJA1蛋白还与ZO-1和Cx36等蛋白及多种蛋白激酶存在相互作用。本研究通过生物信息学分析系统地揭示了猪GJA1蛋白的结构和功能,为后续进一步研究GJA1蛋白在猪体内发挥生物学功能的遗传调控机制提供一定的理论支持。     

利用Excel2003规划程序优化设计雉鸡饲料配方

采用线性规划设计雉鸡最低成本饲料配方,利用Excel 2003中的规划求解功能,以雉鸡的营养需要量和饲料营养价值为基础,为9~17周龄雉鸡优化饲料配方。结果表明:9~17周龄雉鸡最低成本饲料配方组成为玉米60.33%,豆粕21.32%,米糠5.00%,麸皮9.00%,进口鱼粉1.00%,磷酸氢钙1.52%,石粉0.55%,食盐0.28%,合计99%,预留1%为饲料添加剂,配方成本为2.47元/kg。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒5'非翻译区-茎环结构的功能解析

以猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)北美株感染性克隆为平台进行反向遗传操作,利用突变PCR将5'非翻译区(5'UTR)中部分一级序列进行系列突变,以改变5'UTR二级结构中的一保守茎部结构,从而解析PRRSV 5'UTR中结构与功能的关系.通过DNA转染MARC-145细胞观察突变体克隆的感染性,并通过免疫荧光及Northern blot来研究拯救后突变病毒的复制、转录特性,以及通过空斑形态学分析突变病毒的生长特性.结果表明,PRRSV 5'UTR中保守茎部结构的二级结构与病毒的拯救无直接关系,但其一级核苷酸序列却是PRRSV病毒复制所必需的,作者还找到直接调控病毒复制的核心位点.由此证实了5'UTR中调控PRRSV复制过程的必需序列,为进一步解析PRRSV复制过程的调控元件奠定了基础.