农业生物技术学报

作者：陈晨, 朱琳, 周新宇, 白春玲, 郑重, 魏著英, 李光鹏

单位：内蒙古大学 省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室,呼和浩特 010070

关键词：MSTN,基因敲除,蛋白质结构,生物信息学,

基金：国家转基因生物新品种培育重大专项(No. 2016ZX08007-002)

肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)又名生长分化因子8 (growth-differentiation factor 8, GDF-8),是转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)家族成员之一,广泛参与机体生长调控过程。作为肌肉生长的负调控因子,MSTN基因突变会造成肌细胞过度增殖、肌纤维数量增加和肌纤维肥大。本研究通过测序技术及生物信息学方法,对小鼠(Mus musculus) MSTN基因Y309和C310位点缺失突变前后编码蛋白的多级结构及其功能进行预测分析。结果表明,MSTN基因突变小鼠第3外显子nt 175~180发生缺失突变,肌肉组织中MSTN基因mRNA表达量减少,MSTN蛋白表达量也减少,MSTN蛋白受体激活素Ⅱ型受体基因(activin typeⅡreceptor, ActR2b)表达量减少,与肌肉发育相关的成肌决定因子基因(myogenin determination, MyoD),生肌决定因子5基因(myogenic factor 5, Myf5)以及肌细胞生成素基因(myogenin, Myog)的表达量发生显著上调,表现出肌肉肥大的表型。分析突变后的MSTN蛋白结构发现,缺失Y(309)和C(310)位点两个氨基酸破坏了MSTN成熟肽的二硫键,β延伸链延长,蛋白结构改变。蛋白功能预测表明,在MSTN突变蛋白内缺失了一个蛋白结合位点,从而影响了其与受体的结合。本研究表明,小鼠MSTN第3外显子nt 175~180是影响MSTN蛋白功能的核心序列,缺失突变后会产生肌肉肥大的表型,为研究MSTN基因功能提供了良好的小鼠模型。

来源：2019年第6期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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