Genomic组织和染色体的小鼠附睾视黄酸结合蛋白基因
动物脂肪沉积的分子调控机制
动物脂肪沉积的分子调控机制滑留帅;王璟;李明勋;孙晓梅;杨东英;陈宏【摘要】脂肪组织一直被当作具有能量的储存功能,直到一系列的脂肪细胞因子被发现后,人们逐渐认识到脂肪组织还是一个复杂且高度活跃的分泌功能,其参与包括食欲、能量平衡、胰岛素敏感性、繁殖、骨形成、炎症反应和免疫等许多过程的调控.脂肪功能的紊乱多与人类的肥胖病、糖尿病以及代谢综合症相关联,因此动物脂肪沉积的分子调控机制也备受人们关注.本文综述了目前在模式动物上研究的相对较为透彻的一些调控通路以及调控因子,例如,PPARg,C/EBPs,Hedgehog,Wnt/beta-catenin,BMPs,KLFs,Insulin和IGF1等.在未来的研究中,除了要继续利用模式动物挖掘和细化脂肪细胞分化的调控机制外,研究家畜脂肪组织调控机制的异同,对于动物育种也具有重要的意义.【期刊名称】《中国牛业科学》【年(卷),期】2013(039)002【总页数】7页(P48-54)【关键词】脂肪组织;脂肪细胞;分化;调控机制【作者】滑留帅;王璟;李明勋;孙晓梅;杨东英;陈宏【作者单位】西北农林科技大学动物科技学院/陕西省农业分子生物学重点实验室,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S823.2引言长期以来，脂肪组织一直被当做是具有能量的储存功能，用于调节机体的能量稳态平衡，当能量供应充足时，脂肪细胞储存甘油三酯，而当能量供应不足时，脂肪细胞释放甘油三酯以供能。
1994年，首个脂肪细胞因子Leptin被鉴定［1］，之后又有一系列的脂肪细胞因子被发现，例如TNFa（tumour necrosis factor－a），脂联素（adiponectin）、抵抗素（resistin）、adipsin、visfatin、白介素 6（interleukin，IL－6，chemokines等［2］。
这些脂肪细胞因子的发现让人们逐渐认识到脂肪组织是一个复杂且高度活跃的分泌结构，对于调节机体代谢至关重要，它参与包括食欲、能量平衡、胰岛素敏感性、繁殖、骨形成、炎症反应和免疫等一些过程的调控［2，3］。
Hedgehog信号通路
Hedgehog信号通路在哺乳动物生殖系统中的作用1. Hedgehog信号通路Nusslein-Volhard和Wieschaus在对果蝇进行影响幼虫表皮层图式形成的突变体筛选时发现了hedgehog 基因(hh)，果蝇和其他动物一样身体分成多个节段，幼虫的每个节段内一部分有毛、一部分无毛，hh 基因突变使无毛部分变成有毛部分，所以被戏称为“刺猬”基因，随后Hedgehog 信号通路的组成成分和具体途径在果蝇中被确定。
果蝇Hedgehog 信号通路中的组成成分(主要包括hh、ptch 和Gli 家族转录因子ci)及其功能被高度保守和复杂化的存在于哺乳动物中。
果蝇只有一个hh 基因，哺乳动物中发现其同源基因有3 个，分别为Sonic hedgehog(Shh)、Indian hedgehog (Ihh)和Desert hedgehog (Dhh)，研究较多的是Shh，因其在哺乳动物中作用最为广泛[2]。
经典的哺乳动物Hedgehog 信号通路是由Hh 配体、跨膜蛋白质受体Patched(Ptch1 和Ptch2)和Smoothened(Smo)组成的受体复合物、下游转录因子Gli 蛋白(Gli-1、Gli-2、Gli-3)组成以及最近被克隆和阐述的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶Fuesd(Fu) 和Fu 抑制剂(SuFu)的脊椎动物同源物。
Hh蛋白家族成员是一类具有自我剪切功能的分泌性信号蛋白，均由氨基端(Hh-N)和羧基端(Hh-C)两个结构域组成，其中Hh-N具有Hh蛋白的信号活性，而Hh-C则具有自身蛋白水解酶活性和胆固醇转移酶功能。
Shh、Ihh和Dhh 的共同点是由这三种基因编码而成的信号都激动同样一条信号级联放大通路。
Hh编码的前体蛋白合成后并无生物学活性，只有前体蛋白C末端的一部分氨基酸自身磷酸化切除了C末端后，剩下的N末端片段再经双重脂质修饰后才有活性，这可能与Hh蛋白在细胞内的极性分布有关，并可能影响到它与受体的结合。
Hedgehog信号通路
Hedgehog信号通路在哺乳动物生殖系统中的作用1. Hedgehog信号通路Nusslein-V olhard和Wieschaus在对果蝇进行影响幼虫表皮层图式形成的突变体筛选时发现了hedgehog 基因(hh)，果蝇和其他动物一样身体分成多个节段，幼虫的每个节段内一部分有毛、一部分无毛，hh 基因突变使无毛部分变成有毛部分，所以被戏称为“刺猬”基因，随后Hedgehog 信号通路的组成成分和具体途径在果蝇中被确定。
果蝇Hedgehog 信号通路中的组成成分(主要包括hh、ptch 和Gli 家族转录因子ci)及其功能被高度保守和复杂化的存在于哺乳动物中。
果蝇只有一个hh 基因，哺乳动物中发现其同源基因有 3 个，分别为Sonic hedgehog(Shh)、Indian hedgehog (Ihh)和Desert hedgehog (Dhh)，研究较多的是Shh，因其在哺乳动物中作用最为广泛[2]。
经典的哺乳动物Hedgehog 信号通路是由Hh 配体、跨膜蛋白质受体Patched(Ptch1 和Ptch2)和Smoothened(Smo)组成的受体复合物、下游转录因子Gli 蛋白(Gli-1、Gli-2、Gli-3)组成以及最近被克隆和阐述的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶Fuesd(Fu) 和Fu 抑制剂(SuFu)的脊椎动物同源物。
Hh蛋白家族成员是一类具有自我剪切功能的分泌性信号蛋白，均由氨基端(Hh-N)和羧基端(Hh-C)两个结构域组成，其中Hh-N具有Hh蛋白的信号活性，而Hh-C则具有自身蛋白水解酶活性和胆固醇转移酶功能。
Shh、Ihh和Dhh的共同点是由这三种基因编码而成的信号都激动同样一条信号级联放大通路。
Hh编码的前体蛋白合成后并无生物学活性，只有前体蛋白C末端的一部分氨基酸自身磷酸化切除了C末端后，剩下的N末端片段再经双重脂质修饰后才有活性，这可能与Hh蛋白在细胞内的极性分布有关，并可能影响到它与受体的结合。
细胞核的结构和功能：染色质的解剖学和生理学
细胞核的结构和功能：染色质的解剖学和生理学在该研究领域，我们知道染色体、亚核区和核基质互相影响和调控，例如，核内含有染色体、染色体附着到核膜上等。
染色体既是核的组成成分又是建造者（形成结构和功能），中期之后核的形成是一个形态发生的过程，染色单体可以看成是前核，所以我们可以认为细胞核结构是染色体的副产品（如核只是染色质的间期形式）。
染色体在细胞周期各阶段确实需要许多新的蛋白质（包括间期和中期），间期重建的染色质就是含不同区域的细胞核，实际上染色体装配重建成功能性的核或染色质结构（如核装配）或者是染色体状态的改变产生不同的功能实体，包括染色体区（CCs）、亚染色体域（SCDs）和染色体间区（ICCs）。
最近发现转录调节子（酵母GCN5p)与其他分子联合发挥组蛋白脱乙酰酶功能而改变核小体（染色质）的构像，组蛋白乙酰化在染色质的可受性和转录活性中起重要作用。
由于所有的转录因子都结合到DNA的特定片段上，可以认为DNA是其自身功能环境（染色质）的最终建造者。
当然DNA的状态也可以被外界因素修饰（如被CpG残基的甲基化印记），但被修饰的DNA序列可以建成正确的染色质环境结构。
染色体在间期细胞核中组成不同的功能区域Rabl和Boveri的最初研究清楚的表明细胞分裂后核重建中染色体非随机组合，显微镜下观察核的超微结构可看到染色体的有序结构。
利用FISH技术可以检测特定染色体在核内的位置，进一步证实了核内的有序结构。
即使在体细胞杂交系中，也能看到基因组和染色体组成一定的区域，照射后染色体交换的数学模型也表明染色体限制于间期核的功能区域。
在活细胞中也能检测到间期核内染色体区域的分离，三维重建大鼠G0期淋巴细胞核，染色质主要凝缩在核膜区，形成22个功能域，相当于染色体单倍体数目，这表明在间期核内染色体仍有某种程度的配对，也不排除异源染色体聚合的可能。
染色体绘图和3D重建技术为每条染色体区域组织提供了更多数据，但这并不表明染色体在间期核内的定位是固定不变的。
小鼠生后不同发育阶段附睾组织中Crb3的表达
８ ２１ ． ６８ ７
［０ Ｒｏ Ｈ ， Ｆ ｎ Ｓ，Ｌｉ Ｊ， ｔａ． Ｔｈ ｕ ｓ 一 ｌ１ ｏ — １３ ｈ Ｍ ａ ｕ Ｃ ｅ １ ｅＣｒ ｍｂ ３ Ｐａｓ ｃ ｒ ｎ
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Ｃ 细胞 培养 Ｌ。 Ｋ ｌ 研 究 下 发 现 敲 除 Ｃ ｂ ｒ３将 导 致 多 核表型、 纺锤 体 、 纤毛 及 中心体 异常 ， 明 Ｃ ｂ 说 ｒ ３对 细
胞 游离 面 的纤毛形 成也 起着 重要 作用 。 目前 ， 关 哺乳 动 物 附睾 的形 态 学 研 究 已有 资 有
种 Ｃ ｂ基 因 ， 在 人 和 小 鼠 中 已确 定 存 在 Ｃ ｂ 、 ｒ 而 ｒ ｌ
Ｃｂ ｒ ２和 Ｃ ｂ ｒ ３３个基 因Ｌ 。Ｃ ｂ ７ ］ ｒ ｌ主要 在人 和 小 鼠 的 视 网膜 及大 脑 的部分 区域 表 达 ； ｒ ２在 肾 和视 网膜 Ｃｂ
分别选 取 ４周龄 、 ８周龄 、２周龄 、６周龄小 鼠用 于试 １ １ 验 。每周 龄 ４只 ， ３周 至 ５周 小 鼠的 体 重 在 １ ～ ５ｇ ２ ， 周至 １ 周 小 鼠体重 在 ２ ～３ 。 ０ｇ ８ ６ ５ｇ ５ｇ
（ 北 农 林 科 技 大 学动 物 医 学 院 ， 西 杨 凌 ７ ２ ０ ） 西 陕 １ １０
摘 要 ： 用 ＨＥ染 色法和免 疫 荧光组 织化 学技 术分 别对 小鼠 生后 不 同发 育 阶段 附睾 组 织结 构及 Ｃ ｂ 应 ｒ３
SIRT家族生物学功能研究
SIRT家族生物学功能研究目录1. 概述 (2)2. Sirtuin蛋白的生物学功能 (5)2.1 SIRT1 (5)2.2 SIRT2 (7)2.3 SIRT3 (9)2.4 SIRT4 (10)2.5 SIRT5 (10)2.6 SIRT6 (11)2.7 SIRT7 (12)SIRT家族生物学功能研究1. 概述组蛋白的乙酰化/去乙酰化修饰在基因表达调控中起重要作用。
参与去乙酰化的酶除了经典的Ⅰ类和Ⅱ类组蛋白去乙酰化酶（HDAC）外，还有Ⅲ类HDAC，即Sir2相关酶类(Sir2-related enzymes, Sirtuin)。
酵母沉默信息调节子2(silent information regulator2, Sir2) 蛋白和它在其他原核和真核生物中的同源(sirtuin)是一类依赖于NAD+、核心区域高度保守的蛋白去乙酰化酶和ADP核糖基转移酶, 哺乳动物Sirtuin可与p53、FOXO、PGC-1α、NF-κB、Ku70等蛋白相互作用，调控细胞应激反应、代谢、衰老和凋亡等过程。
早在1979年，人们就发现了sir2基因对于维持酵母的交配型、端粒的长度和rDNA编码的DNA重复序列的生成具有非常重要的作用。
让研究人员对sirtuin蛋白家族日益重视的原因是后续发现了Sir2 在寿命调控中起重要作用。
Sir2基因可以通过抑制基因组的不稳定性延长酵母的寿命，敲除Sir2基因可以显著地缩短酵母的寿命，而额外的一个Sir2 基因拷贝则能延长酵母寿命约40%。
后续发现，在线虫中过表达Sir2的同源物Sir2.1能够延长线虫50%的寿命，果蝇中也发现了类似的现象。
Sirtuin蛋白家族在卡路里限制(caloric restriction)导致的寿命延长过程中也有着重要作用，但是，2011年在线虫和果蝇中的研究对Sir2和寿命的关系提出了质疑。
表观遗传主要涉及DNA甲基化、组蛋白修饰及染色体重塑。
小鼠睾丸支持细胞分离培养及生物学特性鉴定
幼 鼠 睾 丸 进 行 分 离 、纯 化 和 生 物 学 特 性 鉴 定 。结 果 表 明 ： 分 离 、纯 化 后 的 睾 丸 支 持 细 胞 损 伤 少 、活 率 高 、睾 丸 支 持 细
胞 占 培 养 细 胞 总 数 的 ９０％ 以 上 ； 根 据 形 态 学 观 察 及 油 红 Ｏ 脂 质 染 色 法 鉴 定 ， 睾 丸 支 持 细 胞 的 生 长 状 态 良 好 ， 细 胞
图 ２ 睾 丸 支 持 细 胞 培 养 ２４ ｈ（ ２００×）
１８
２００８ 年 第 ４４ 卷 第 ９ 期
Ｒｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａ ｎｄ Ｐ ｈｙｓ ｉｏｌｏｇｙ · 繁 殖 生 理
图 ３ 睾 丸 支 持 细 胞 培 养 ８ ｄ（ ２００×）
２．２．２ ＨＥ 染 色 形 态 学 观 察 睾 丸 支 持 细 胞 胞 体 呈 宽大的柱状或不规则形状， 其胞质铺展得很大， 一般 有 ３～４ 个突起， 细胞核为卵圆形， 位于胞质的中央或 稍偏位， 有 ２～３ 个清晰可见的核仁。多个一起存在 时， 细胞的突起相互连接， 界限不清， 呈单层膜状， 胞 质中可见有多量大小不一的空泡状结构（ 图 ４） 。
２ 结果与分析
２．１ 睾 丸 支 持 细 胞 的 分 离 纯 化 刚 分 离 后 的 睾 丸 支持细胞中夹杂有大量的生精细胞， 纯化后计数， 平 均 每 个 睾 丸 可 获 得 ４×１０５ 个 细 胞（ 图 １） 。 细 胞 悬 液
接 种 ２４ ｈ 后 经 Ｔｒｉｓ－ ＨＣｌ 液 低 渗 处 理 ， 可 融 解 除 去 绝 大 部 分 精 原 细 胞 ， 获 得 均 一 、高 纯 度 的 睾 丸 支 持 细 胞 ， 其 纯 度 可 达 ９０％（ 图 ２） 。 经 台 盼 兰 染 色 ， 活 细 胞 均透亮， 拒染， 少数死细胞蓝染， 活细胞可占总数 ９５％以 上 。
蛋白质组学在哺乳动物睾丸和精子发生中的应用_黄德伦
基因组学与应用生物学，2013年，第32卷，第2期，第272－275页Genomics and Applied Biology,2013,Vol.32,No.2,272－275评述与展望Review and Progress蛋白质组学在哺乳动物睾丸和精子发生中的应用黄德伦黄愉淋付强张明*亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁,530004*通讯作者,mingzhang@摘要“蛋白质组学”一词由Wilkins 在1994年提出，被称作后基因组时代一个新兴的研究手段。
它从整体水平上对组织或者细胞的蛋白质表达、功能、相互作用进行研究，现在成为生命科学未来发展的主要分支之一。
睾丸是哺乳动物雄性生殖系统中的一个重要的器官，由曲精小管和间质细胞组成。
蛋白质组学在睾丸和精子发生研究上的应用及其技术手段的不断创新，对睾丸功能、生殖机理、生殖疾病的研究起到了极其重要的作用。
所以，从蛋白质水平对睾丸和精子发生进行研究，为更好地理解雄性哺乳动物的生殖机理和疾病提供了一个新思路。
关键词蛋白质组学,哺乳动物,睾丸,精子发生Proteomics Applied in Testis and Spermatogesis of MammalHuang DelunHuang Yulin Fu Qiang Zhang Ming *State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Subtropical Agro-Bioresources,Animal Reproduction Institute,Nanning,530004*Corresponding author,mingzhang@ DOI:10.3969/gab.032.000272Abstract Proteomics,a name proposed initially by Wilkins in 1994,is considered as a new research area in that has developed in the post-genome era.It describes research into the expression,functions and interactions of pro-teins in organs or cells,and has developed rapidly to become an important branch in the life science.The testis,which comprise mainly seminiferous tubules and leydig cells,is a vital organ in the male mammal reproductive sys-tem.Proteomics has played an important role in reaching the function of testis,reproductive mechanism and male genital disease.The use of proteomics to study testis development and spermatogenesis represents a novel approach for better understanding the reproductive mechanism and disease of male mammals.Keywords Proteomics,Mammal,Testis,Spermatogenesis 基金项目：本研究由国家自然科学基金(311604210)资助睾丸是哺乳动物雄性生殖系统中的一个重要的器官，由曲精小管和间质细胞组成，其中曲精小管由各级的生精细胞和支持细胞构成。
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Genomic组织和染色体的小鼠附睾视黄酸结合蛋白基因（ME-RABP）定位。
Abstract文摘The murine epididymal retinoic acid-binding protein (mE-RABP) is specifically synthesized in the mouse mid/distal caput epididymidis and secreted in the lumen.鼠类附睾的视黄酸结合蛋白(mE-RABP)是专门合成在老鼠中/远端头epididymidis和中分泌腔。
In this report, we have demonstrated by Southern blot analysis of genomic DNA that mE-RABP is encoded by a single-copy gene.在这篇报告中,我们已经演示了由南方污点,mE-RABP基因组DNA的分析是由基因进行编码的单份。
A mouse 129/SvJ genomic bacterial artificial chromosome (BAC) library was screened using a cDNA encoding the minor form of mE-RABP.一只老鼠129 / SvJ基因组的细菌人工染色体(BAC)库是使用一个cDNA筛选编码小mE-RABP 形式。
One positive BAC clone was characterized and sequenced to determine the nucleotide sequence of the entire mE-RABP gene.一个积极的BAC克隆特点和测序来确定整个mE-RABP核苷酸序列的基因。
The molecular cloning of the mE-RABP gene completes the characterization of the 20.5-kDa-predicted preprotein leading to the minor and major forms of mE-RABP.分子克隆的mE-RABP基因完成描述20.5负责预测preprotein导致轻微和主要形式的mE-RABP。
Comparison of the DNA sequence of the promoter and coding regions with that of the rat epididymal secretory protein I (ESP I) gene showed that the mE-RABP gene is the orthologue of the ESP I gene that encodes a rat epididymal retinoic acid-binding protein.比较DNA序列的发起人和编码区域与鼠附睾的分泌蛋白我(ESP我)基因表明,mE-RABP基因是orthologue的ESP我的编码基因鼠附睾的视黄酸结合蛋白。
Several regulatory elements, including a putative androgen receptor binding site, "CACCC-boxes," NF-1, Oct-1, and SP-1 recognition sites, are conserved in the proximal promoter.一些监管元素,包括一个假定的雄激素受体结合位点,“CACCC-boxes,“nf 1,10月1日,sp 1识别网站,是守恒的近端启动子。
Analysis of the nucleotide sequence of the mE-RABP gene revealed the presence of seven exons and showed that the genomic organization is highly related to other genes encodinglipocalins.分析mE-RABP核苷酸序列的基因显示存在七个外显子和显示,基因组织是高度相关的其他基因编码lipocalins。
The mE-RABP gene was mapped by fluorescent in situ hybridization to the [A3-B] region of the murine chromosome 2.mE-RABP的基因所绘制荧光原位杂交(a3 b]区域的小鼠染色体2。
Our data, combined with that of others, suggest that the proximal segment of the mouse chromosome 2 may be a rich region for genes encoding lipocalins with a genomic organization highly related to the mE-RABP gene.我们的数据,加上其他人的,表明近段鼠标染色体2可能是一个富裕的地区lipocalins基因编码与基因组组织高度相关的mE-RABP基因。
Structure and putative function of a murine epididymal retinoic acid-binding protein (mE-RABP).结构和假定的函数的鼠附睾的视黄酸结合蛋白(mE-RABP)。
Abstract文摘The murine epididymal retinoic acid-binding protein (mE-RABP) is specifically synthesized in the mouse mid/distal caput epid idymidis and secreted in the lumen.鼠类附睾的视黄酸结合蛋白(mE-RABP)是专门合成在老鼠中/远端头epididymidis和中分泌腔。
In this report, we have demonstrated by Southern blot analysis of genomic DNA that mE-RABP is encoded by a single-copy gene.在这篇报告中,我们已经演示了由南方污点,mE-RABP基因组DNA的分析是由基因进行编码的单份。
A mouse 129/SvJ genomic bacterial artificial chromosome (BAC) library was screened using a cDNA encoding the minor form of mE-RABP.一只老鼠129 / SvJ基因组的细菌人工染色体(BAC)库是使用一个cDNA筛选编码小mE-RABP 形式。
One positive BAC clone was characterized and sequenced to determine the nucleotide sequence of the entire mE-RABP gene.一个积极的BAC克隆特点和测序来确定整个mE-RABP核苷酸序列的基因。
The molecular cloning of the mE-RABP gene completes the characterization of the 20.5-kDa-predicted preprotein leading to the minor and major forms of mE-RABP.分子克隆的mE-RABP基因完成描述20.5负责预测preprotein导致轻微和主要形式的mE-RABP。
Comparison of the DNA sequence of the promoter and coding regions with that of the rat epididymal secretory protein I (ESP I) gene showed that the mE-RABP gene is theorthologue of the ESP I gene that encodes a rat epididymal retinoic acid-binding protein.比较DNA序列的发起人和编码区域与鼠附睾的分泌蛋白我(ESP我)基因表明,mE-RABP基因是orthologue的ESP我的编码基因鼠附睾的视黄酸结合蛋白。
Several regulatory elements, including a putative androgen receptor binding site, "CACCC-boxes," NF-1, Oct-1, and SP-1 recognition sites, are conserved in the proximal promoter.一些监管元素,包括一个假定的雄激素受体结合位点,“CACCC-boxes,“nf 1,10月1日,sp 1识别网站,是守恒的近端启动子。
Analysis of the nucleotide sequence of the mE-RABP gene revealed the presence of seven exons and showed that the genomic organization is highly related to other genes encoding lipocalins.分析mE-RABP核苷酸序列的基因显示存在七个外显子和显示,基因组织是高度相关的其他基因编码lipocalins。
The mE-RABP gene was mapped by fluorescent in situ hybridization to the [A3-B] region of the murine chromosome 2.mE-RABP的基因所绘制荧光原位杂交(a3 b]区域的小鼠染色体2。
Our data, combined with that of others, suggest that the proximal segment of the mouse chromosome 2 may be a rich region for genes encoding lipocalins with a genomic organization highly related to the mE-RABP gene.我们的数据,加上其他人的,表明近段鼠标染色体2可能是一个富裕的地区lipocalins基因编码与基因组组织高度相关的mE-RABP基因。