牦牛跨膜附睾蛋白1基因的克隆及其在卵丘卵母细胞复合体中的表达分析

试验旨在分析牦牛跨膜附睾蛋白1（transmembrane epididymal protein 1，TEDDM1）基因的分子特征及其在卵泡发育中的时序表达特性。研究分别收集发情期牦牛大卵泡（φ≥8 mm）、中卵泡（φ=5~7 mm）和小卵泡（φ≤3 mm）中的卵丘-卵母细胞复合体（COCs）；提取总RNA并反转录，对TEDDM1基因CDS区全序列进行克隆测序，用生物信息学软件分析其编码蛋白分子特征；以牛GAPDH基因为内参，采用实时荧光定量PCR技术分析TEDDM1基因在卵泡发育不同时期的表达水平。结果表明，牦牛TEDDM1基因CDS区全长903 bp，共编码300个氨基酸，与野牦牛、牛、野牛、绵羊和水牛氨基酸序列有极高的相似性，在进化中较为保守；牦牛TEDDM1蛋白为非分泌型不稳定疏水蛋白，共存在7个螺旋结构，整条肽链7次横跨胞膜，属于典型的G蛋白偶联受体；其潜在的磷酸化位点共21个，其中酪氨酸、苏氨酸和丝氨酸磷酸化位点分别为1、3和17个，仅存在1个N-糖基化位点，无O-糖基化位点；存在未知功能结构域蛋白家族（domains of unknow function protein families，DUFs）716结构域，且该结构域涵盖多个跨膜区域；实时荧光定量PCR检测结果发现，中卵泡中TEDDM1基因表达水平显著高于大卵泡和小卵泡（P<0.05），而大卵泡与小卵泡的表达水平差异不显著（P>0.05）。本研究分析了牦牛TEDDM1基因序列及其在牦牛COCs中的表达特性，为进一步揭示该基因在牦牛卵泡发育过程中的调控作用奠定了理论基础。     

牛卵泡TEDDM1表达特点及其功能分析

旨在研究牛卵泡跨膜附睾蛋白1(transmembrane epididymal protein 1,TEDDM1)的分子特征和立体结构,并结合TEDDM1在不同生理状态牛卵泡的表达特性分析其功能。本研究采集牛发情期第一卵泡波优势卵泡(dominant follicle,DF)和从属卵泡(subordinate follicle,SF),分别分离颗粒细胞(granulosa cells,GCs),提取总RNA后反转录,设计牛 TEDDM 1特异性引物进行PCR扩增、克隆、测序,获得全CDS区后运用生物信息学方法对序列结构进行分析;以牛 RPLP 0作为内参基因,在DF和SF中使用qRT-PCR对 TEDDM 1的表达量进行检测;兔抗TEDDM1一抗检测TEDDM1在牛卵泡中的表达和定位。结果表明, TEDDM 1基因CDS区全长903 bp,编码300个氨基酸,有7次跨膜的α螺旋结构,属于典型的G蛋白偶联受体,该基因氨基酸序列与非洲野牛( Bison bison bison )序列相似性最高,为99.4%;功能域分析表明,TEDDM1分子中存在未知功能结构域,蛋白家族716(domains of unknown function protein families 716,DUF716)结构域。qRT-PCR分析表明, TEDDM 1 mRNA在SF的表达量显著高于DF( P <0.05);免疫组化分析表明,TEDDM1在DF和SF的颗粒层和膜层细胞均有表达,特异性显色强度表明TEDDM1在SF颗粒层和膜层细胞表达量均高于DF。本研究为进一步探讨TEDDM1在牛卵泡发育过程中的调控作用及其在信号转导和激素调节中的功能提供了依据,为后期深入研究牛卵泡发育机理奠定基础。     

ERα免疫反应产物在山羊卵巢中的分布

为了研究不同生殖周期山羊卵巢中雌激素受体α（estrogen receptor α，ERα）的表达，本试验应用高灵敏度的免疫组织化学SP法检测了ERα免疫反应产物在不同生殖周期山羊卵巢中的分布。结果显示，ERα免疫反应产物主要存在于成熟卵泡的颗粒细胞、发情期和妊娠期生长卵泡的部分颗粒细胞、原始卵泡卵母细胞胞质、粒黄体细胞胞质及膜黄体细胞胞核、卵泡膜细胞和类固醇细胞胞质；间情期生长卵泡的颗粒细胞中的ERα免疫反应产物较少，主要存在于细胞膜上；卵母细胞中ERα免疫反应产物在初级卵泡阶段含量较少，从次级卵泡开始其含量很丰富。以上结果提示，ERα以激活不同信号途径的方式参与了对卵泡生长、排卵及妊娠维持的调控，这为研究雌激素及雌激素受体α在卵巢中的作用及其生殖调控机理提供了形态学资料。     

G蛋白偶联雌激素受体在猪不同大小卵泡的分布与表达

为探讨G蛋白偶联雌激素受体(GPER)在猪不同大小卵泡的分布与表达,分离直径小于3 mm、3～5 mm及大于5 mm健康完整有腔卵泡,分别采用免疫组化、蛋白免疫印迹及免疫荧光结合共聚焦成像等方法,对各组卵泡中GPER的分布及相对表达进行研究。结果表明,GPER在猪不同大小卵泡的颗粒细胞、膜细胞、卵丘细胞和卵母细胞质膜及胞质中均有分布,以大于5 mm卵泡组颗粒细胞分布最多、着色最深;GPER相对表达量随着卵泡的发育而逐渐升高。GPER在猪不同大小卵泡的分布和表达量变化与卵泡的发育过程大体一致,提示其可能介导了雌激素调节猪卵泡发育与卵母细胞成熟的过程。     

猪Toll样受体2基因的克隆和序列分析

本研究从猪肠系膜淋巴细胞中，克隆了猪Toll样受体2基因（pTLR2）。基因序列分析表明，克隆的pTLR2基因ORF为2358bp，编码785个氨基酸，合15．01％的亮氨酸，合有一段21个氨基酸的信号肽序列；与GenBank中登录的pTLR2序列（NM213761）的同源性为99．2％；与牛、马、绵羊和人的同源性较高，与家鼠、中国仓鼠相比次之．而与鱼类的最低。蛋白分子结构预测表明，该分子由胞外区（588个氨基酸）、跨膜区（23个氨基酸）和胞内区（174个氨基酸）组成，其胞外结构域由多个串联重复的LRR基序（XLXXLXLXX）组成，而胞内区合有与人白细胞介素1受体（IL-1R）高度同源的区域即TOLL／IL-1受体同源区（TIR），说明pTLR2分子具有病原分子模式识别和信号传导的作用，这为其结构与功能的进一步研究奠定了基础。     

水通道蛋白在哺乳动物卵泡发育过程中作用的研究进展

水通道蛋白(AQPs)是一类分布广泛的能促进水转运的小分子跨膜蛋白家族。作为细胞膜表面通道分子,水通道蛋白不仅对小分子类物质及水等有运输作用,还广泛参与哺乳动物生殖细胞发生及生殖调控等重要过程。研究发现,在哺乳动物卵泡发育过程中,卵泡形成和成熟、卵泡液的转运、窦腔形成、卵泡闭锁等均与水通道蛋白基因的表达及调节密切相关。文章对水通道蛋白基因及其在哺乳动物卵泡发育中的作用进行综述,并就其在卵泡发育及闭锁机制方面提出设想。     

牦牛StAR基因克隆及其生物信息学与组织表达特性的研究

旨在克隆获得牦牛StAR基因编码序列（CDS）并进行生物信息学分析,探究其mRNA组织表达特性。本研究以屠宰场采集的成年母牦牛心、肝、脾、肺、肾、卵巢、输卵管、子宫组织（n=5）,不同年龄（胎牛、1岁、2岁）牦牛的卵巢（n=3）,不同发情周期（卵泡期、黄体期）的牦牛卵巢（n=3）,黄体期黄牛的卵巢（n=3）及实验室冻存的牦牛颗粒细胞为研究材料。以牦牛黄体期卵巢cDNA为模板,用逆转录PCR克隆StAR基因,并使用MEGA7.0和ExPASy-ProtParam等软件分析其生物信息学特性;采用实时荧光定量PCR技术分析牦牛StAR基因组织表达特性。结果发现,StAR基因CDS区长858 bp,编码285个氨基酸,StAR蛋白总体带正电荷,属于碱性亲水稳定蛋白,无跨膜结构及信号肽,主要存在于细胞质和线粒体; StAR基因具有较高的保守性,符合物种进化规律。牦牛StAR基因在卵巢表达水平最高（P<0.01）,且2岁时卵巢表达水平极显著高于胎牛和1岁龄（P<0.01）,黄体期卵巢表达水平极显著高于卵泡期（P<0.01）;黄体期黄牛卵巢中StAR基因的表达量极显著高于牦牛（P<0.01）;在颗粒细胞的体外培养过程中StAR基因表达量逐渐上升,在培养24 h时达到高峰（P<0.01）,随后显著降低。综上所述,StAR基因序列较为保守,在牦牛卵巢组织中表达最高,且表达水平随年龄与卵巢周期而变化,提示StAR基因可能参与牦牛卵巢及黄体功能相关的繁殖调控。     

Gonadotropin releasing hormone receptor gene and protein expression and immunohistochemical localization in bovine uterus and oviducts

Recently GnRH, GnRH-R systems has been demonstrated in various extrahypothalamic and extrapituitary reproductive tissues in different mammalian species, where GnRH acts in an autocrine and or paracrine manner and modulates different biological processes. GnRH-R mRNA has also been demonstrated in bovine ovaries (follicle and corpus luteum) and normal and carcinogenic human endometrium/endometrial cells. This is the first study elucidating presence of GnRH-R mRNA and GnRH-R protein in bovine uterus and oviducts in follicular and luteal phases of the estrous cycle and further localizing the receptors to endometrial and oviductal epithelial cells. To our knowledge this is the first report demonstrating GnRH-R mRNA and protein in mammalian oviducts. We used gene-specific primers and monoclonal GnRH-R antibody to test GnRH-R mRNA and GnRH-R protein through RT-PCR and immunobloting. Immunohistochemistry was employed to localize these receptors to endometrial and oviductal epithelial cells. GnRH-R mRNA and receptor protein were expressed at expected molecular weights of 920bp and 60kD, respectively. Densitometry analysis revealed that expression levels for GnRH-R protein in uterus and oviducts were similar to bovine pituitary. The presence of GnRH receptors in bovine uterus and oviducts is intriguing and it would be imperative to examine the functional role of this system in the regulation of reproductive processes.     

Lysophosphatidic Acid Synthesis and its Receptors’ Expression in the Bovine Oviduct During the Oestrous Cycle

Lysophosphatidic acid (LPA) is a naturally occurring simple phospholipid which in the bovine reproductive system can be produced in the endometrium, corpus luteum, ovarian follicle and embryo. In this study, we examined the possibility that LPA receptors are expressed, and LPA synthesized, in the bovine oviduct. We found that the concentration of LPA was highest in infundibulum in the follicular phase of the oestrous cycle and was relatively high during the early‐luteal phase in all examined parts of the oviduct. We also documented that LPA synthesis engages both available pathways for LPA production. The autotaxin (ATX) protein expression was significantly higher in the infundibulum compared to the isthmus during the follicular phase of the oestrous cycle. During the early‐luteal phase of the oestrous cycle, ATX and phospholipase A2 (PLA2) protein expression was highest in ampulla, although the expression of LPARs was not as dynamic as LPA concentration in the oviduct tissue, and we presume that in the bovine oviduct, the most abundantly expressed receptor is LPAR2. In conclusion, our results indicate that the bovine oviduct is a site of LPA synthesis and a target for LPA action in the bovine reproductive tract. We documented that LPAR2 is the most abundantly expressed in the bovine oviduct. We hypothesize that in the bovine oviduct, LPA may be involved in the transport of gametes, fertilization and cellular signalling between the oviduct and cumulus–oocyte complex.