中国荷斯坦奶牛κ-酪蛋白可变剪切及蛋白突变类型的研究.pdf
《中国荷斯坦奶牛κ-酪蛋白可变剪切及蛋白突变类型的研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中国荷斯坦奶牛κ-酪蛋白可变剪切及蛋白突变类型的研究.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、中国牛业科学2 0 2 3,49(5):2 9-37China Cattle Science科学试验中国荷斯坦奶牛K-酪蛋白可变剪切及蛋白突变类型的研究吴品慧,王潇阳,李文清(河南农业大学生命科学学院,河南郑州450 0 0 2)摘要:【目的】k-酪蛋白蛋白突变与奶牛生产性能和乳品加工性能关系密切,监控中国荷斯坦奶牛K-酪蛋白的蛋白突变,可以防止对生产不利的突变的发生。【方法】以50 头不同泌乳期的中国荷斯坦奶牛为研究对象,获取每头奶牛乳中的体细胞,提取RNA,反转录为cDNA,设计不同引物,分别扩增 k-酪蛋白可变剪切体序列和 CDS序列,并进行测序、蛋白突变分析、突变蛋白的磷酸化、糖基化分
2、析。【结果】测序结果表明在不同泌乳期中国荷斯坦奶牛k-酪蛋白只存在Ensemble数据库中公布的57 3bp的剪切形式,不存在另一种剪切体。k-酪蛋白的CDS区存在三处碱基突变,即c.536TC、c.57 2 C A、C.6 33G A,形成的蛋白突变型只有A型和B型两种。A型与B型相比,A型多了两个磷酸化位点(136 位和142位和一个0 型糖基化位点(157 位)。【结论】不同泌乳期的中国荷斯坦奶牛k-酪蛋白只存在57 3 bp的剪切体,蛋白突变型只存在A型和B型,未检测到其它突变型,依据生产目的不同,可对A型奶牛与B型奶牛进行筛选。关键词:中国荷斯坦奶牛;K-酪蛋白;可变剪切;蛋白突变型
3、;预测中图分类号:S823牛奶中8 0%的蛋白是由4个酪蛋白基因编码的,它们紧密连接在6 号染色体2 50 kb范围的酪蛋白基因簇上。按照顺序,它们分别是CSN1S1、CSN2、CSN 1S2 和 CSN3,分别编码 s1-酪蛋白、-酪蛋白、s2-酪蛋白和k-酪蛋白 。其中k-酪蛋白位于酪蛋白胶束的表面,是凝乳酶的天然底物,也是一种对Ca+不敏感的蛋白,并且是酪蛋白胶束形成不可缺少的成份 2 3目前检测到牛k-酪蛋白共有13种蛋白突变,分别是A、B、B2、C、D、E、F1、F2、G 1、G 2、H、I、J,及一个同义突变A145。k-酪蛋白蛋白突变与奶牛生产性能和乳品加工性能关系密切,在奶牛遗
4、传育种上常作为分子遗传标记,以提高奶牛育种效率和经济效益。国外大型奶牛养殖企业不停地监控乳蛋白的突变,防止对生产不利的突变的发生。但是对于中国荷斯坦奶牛目前是否存在k-酪蛋白可变剪切体,及k-酪蛋白蛋白主要的突变形式尚不清楚。本试验以河南开封杞县农场的荷斯坦奶牛为试验对收稿日期:2 0 2 3-0 9-19 修回日期:2 0 2 3-10-2 4基金项目:2 0 2 2 年河南省科技攻关项目(2 2 2 10 2 110 0 51)作者简介:吴品慧(19 9 9 一),女,硕士,研究方向:奶牛营养与牛奶品质调控。*通讯作者:李文清(19 7 9 一),女,副教授,研究方向:奶牛营养与牛奶品质调
5、控。文献标识码:A文章编号:10 0 1-9 111(2 0 2 3)0 5-0 0 2 9-0 9象,拟检测不同泌乳阶段的奶牛k-酪蛋白是否存在Ensemble公布的两种可变剪切体,及k-酪蛋白的主要蛋白突变形式。1材料和方法1.1样品采集采样地位于河南开封杞县农场。对50 头健康的荷斯坦奶牛采集奶样,每头奶牛采集15mL奶样,4保存于保温箱中,快速运至试验室。采用低温离心机,4C2000g离心10 min,去除上层的脂肪和中层清澈的奶成份,保留试管底部沉淀的体细胞。其中1管体细胞中加 1 mL TRIzol,转移至 1.5 mL无RNA酶的离心管中,保存于-8 0 冰箱,用于后续RNA的提
6、取。50 头奶牛中,泌乳早期奶牛15头,泌乳中期奶牛30 头,泌乳晚期奶牛5头。1.2样品RNA的提取与反转录每个样品都单独提取RNA。操作步骤如下:将加了1mLTrizol的样品从-8 0 冰箱中取出,在室30温下放置5min,涡旋振荡15s,4下10 0 0 0 g离心5min。将上清移到新的1.5mL的离心管中,加0.2mL的氯仿,剧烈振荡15s,室温放置3min,410000g离心15min。将水相移入新的离心管中,加0.5mL的异丙醇,室温放置10 min,410 0 0 0 g 离心10 min,移去上清。加1mL75%乙醇洗涤RNA沉淀,4不超过7 50 0 g离心5min,弃上
7、清。室温放置干燥5min,加入10 L无RNase的水溶解RNA,放人-8 0 冰箱中保存备用。反转录采用天根的反转录酶(ER107-02),按照说明书进行操作,获得每个样品的cDNA。1.3CSN3基因两种可变剪切体的PCR扩增以Ensemble 数据库(https:/www.ensembl.org/index.html)中公布的牛k-酪蛋白2 种可变剪切体为基础(如图1所示),研究不同泌乳阶段的中国CSN3-201-ENSBTAT0000028685proteincodingCSN3-202-ENSBTAT00000072925protein coding注:实心框为编码区,大小分别为57
8、 3bp和540 bp1.40.8%琼脂糖胶和8%PACE胶分离PCR产物预测可能产生的两个PCR产物大小相差33bp,因此采用0.8%琼脂糖胶和8%PACE胶分别进行分离。10 0 mL0.8%琼脂糖胶的配制方法为:称取0.8 g琼脂糖置于三角瓶中,加人10 0 mL1xTAE缓冲液,将该三角瓶放于微波炉中加热1min,加热结束后拿出来冷却2 min,加入0.5L TS-GelRed核酸凝胶染,充分混匀。10 mL8%PAGE胶的配制方法为:将所有试剂放于通风橱,在烧杯中依次加入2.5 mL 1.5 mol/L Tris-HCl,2.7 mL30%Acr-Bis,100L10%过硫酸铵,4.
9、6 mL ddH,0,6L TEMED。1.5PCR产物与 T载体连接、测序按照琼脂糖凝胶回收试剂盒(天根,货号:DP209-02)说明书,将PCR产物切胶回收。按照T载体连接试剂盒(天根,货号:VT3020 2)说明书,将PCR回收产物与T载体进行连接、转化感受态细胞、涂板、挑取单克隆进行测序。1.6PCR扩增 CSN3基因cDNA全长将10 个样品的cDNA进行混合,50 个样品共形成5个混合样。以混合样cDNA为模板,以 En-semble数据库中牛的CSN3基因(TranscriptID:中国牛业科学荷斯坦奶牛是否存在Kk-酪蛋白这2 种剪切形式。将Ensemble数据库公布的k-酪蛋
10、白的2 种剪切体编码区的序列进行比对,发现它们编码区的起止位点相同,但2 种剪切体CDS长度不同,分别为540bp和57 3bp。因此,我们设计扩增CDS区全长的通用引物,CSN3-CDS-F:5=ATGATGAAGAGTTTTTTC-CT-3,CSN3-CDS-R:5*-TTAGACCGCAGTTGAAG-TAA-3。将50 头牛的cDNA各取0.5L进行混合,再将混合cDNA进行10 倍稀释,以此为模板进行PCR扩增。PCR反应体系为50 L:CSN 3-CD S-R2L、CSN 3-CD S-F 2 L、混合 cDNA 2 L、2xEsTaqMasterMix(D y e)2 5 L、R
11、N a s e-f r e e d d H,O19L。P CR反应条件为:预变性9 42 min;接着变性9 430 s,退火5530 s,延伸7 2 30 s,共30个循环;然后是延伸7 2 2 min。13.06kbForward strand10.59kbForward strand图1Ensemble数据库记录的牛k-酪蛋白的2 种剪切体ENSBTAT00000028685.5)作为参照序列设计引物,PCR扩增 CSN3的 mRNA全长。上游引物 CSN3-mRNA-F:5=CT T A CA G T G G A A A G G CCA A C-3,下游引物 CSN3-mRNA-R:5
12、-TGCATTTGATTGGCTTTATT-3,目的片段大小为8 46 bp。P C R的体系为:cDNA2L,CSN3-mRNA-F 2 L,CSN3-mRNA-R 2 L,2xEsTaq MasterMix(D y e)2 5 L,ddH,O 19 L。P CR 的反应条件为:预变性9 42 min;变性9 430 s,退火50 30 s,延伸7 2 30 s,共30 个循环;延伸保持7 2 2 min。1.7CSN3基因 cDNA全长的测序将扩增的CSN3基因cDNA全长的产物送至上海生物工程有限公司进行双向测序,测序结果应用DNA star软件和Chromas软件进行分析。1.8CSN
13、3基因蛋白突变类型分析将从 Ensemble 下载的 CSN3 基因 CDS 序列与样品测序得到的CDS序列应用DNAStar软件翻译为氨基酸序列,并应用在线比对软件NovoPro(多序列比对 在线工具 纽普生物 NovoPro)进行氨基酸序列比对,并根据 CSN3的蛋白命名表1,查阅蛋白类型。第49 卷第5期基因蛋白1269010129409312950971295197129711041306513513068136130961451310414813111150131191531312415513162167131651681.9CSN3主要蛋白突变型翻译后修饰的比较对中国荷斯坦奶牛k-
14、酪蛋白主要蛋白突变型应用在线工具(https:/services.healthtech.dtu.dk/service.phpNetPhos-3.1)进行磷酸化位点预测,输人FASTA格式的16 9 个氨基酸组成的成熟肽序列,将分数在0.5以上的磷酸化位点保留下来。对中国荷斯坦奶牛k-酪蛋白主要蛋白突变型应用软件进行糖基化位点预测。N 型糖基化位点预测网址:ht-tp:/www.cbs.dtu.dk/services/NetNGlyc/6),O 型糖基化位点预测网址:http:/w w w.c b s.d t u.d k/s e r v-ices/NetOGlyc/71.10中国荷斯坦奶牛K-酪
15、蛋白两种乳蛋白突变型的3D结构预测应用在线软件I-TASSER(I-TASSER server forprotein structure and function prediction(zhanggroup.吴品慧,等:中国荷斯坦奶牛k-酪蛋白可变剪切及蛋白突变类型的研究表1 牛 k-酪蛋白14 种类型对应的基因和氨基酸突变位点 4AABB2CGCArgACTThrCGTArgCGTArgTCASerACCThrACCThrACTThrGATAspCCACCGProATTleAGCSerACTThrGCAAla31CSN3突变CDEFlCACHisACCThrCATCATHisHisATC A
16、TC ATCIleIleACTThrACCGCGGCGGCGF2TGTCysATCIleACGGTTIleValGCCGlyorg)预测牛A型和B型k-酪蛋白的3D结构。预测原理:蛋白质的天然构象对应其能量最低的构象,因此通过构造合适的能量函数及优化方法,实现从蛋白质序列直接预测其三维结构的目的。2结 果2.1可能存在的两种剪切体的PCR扩增产物的分离结果琼脂糖凝胶的浓度为0.8%。M为DL2000的marker,1和2 为混合cDNA样品的PCR扩增的两个产物。由上述图2 和图3可知,不论琼脂糖胶还是PACE胶在50 0 bp上方均未跑出两条带,表明本试验选取的样本不存在Ensemble报道
17、的两种可变剪切形式,即540 bp和57 3bp的剪切体。GlGCTAlaACCGCGG2ATCIleH1CCAAlaATCIleGCTAlaArgJ32中国牛业科学第49 卷345M2000bp2000bp1000bp750bp500bp250bp100bp图2 K-酪蛋白 CDS区PCR产物的琼脂糖凝胶电泳图PACE胶的浓度为8%;M为DL2000的marker;1,2,3为同一混合cDNA样品的PCR扩增产物;4,5,6为同一混合cDNA样品的PCR扩增的产物。Poition:56680translateConsensusTTCGATTTTAGACCGCAGTTGAAGTAACTTGGA
18、CTGTGTTGATCTCAGGTGGGCTCTCAATAACTTCTGGAGAAGCTTCTAGAGTAGCTACAGTGCTCTCTACTGCTTCGATGGTAGGTGTACDS_M13F_T5520220617-029-03193_G06.seq(11095)TTCGATTTTAGACCGCAGTTGAAGTAACTTGGRCDS-846.geq(1573)ITTAGACCCCAGTTGA1000bp750bp500bp250bp100bp图3k-酪蛋白CDS区PCR产物的PACE胶电泳图2.2PCR产物与T载体连接后的测序结果将上述切胶纯化的PCR产物与T载体连接测序,图4为单克隆的
19、测序结果。从测序结果可以看出中国荷斯坦奶牛 CSN3 基因 CDS 区只存在一种剪切形式,即57 3 bp的剪切体。1.09507090100GO401500AAAACGAATCAGAG170LCAGTGCTCTCTACTGCTTCGATGGTAGGTGTAGATGGTAGGTGTA180Position:566TranslateConsensusCDS_M13F_TSS20220617-029-03193_G06.seq(1 10 9 5)CDS-846.9eq(1573)1.095m1801902002101220L230240L250TAGGTGTACTTGTAGGCTCACCACTAG
20、CAATGGTATTGATGGTAGGGATTTCTGTTTTATCCTGATTTTTCTTTGGTGGAATGGCCATAAATGATAAATGTGGGTGTGGGTGACGTGCCATGTAGGTGTACTTGTAGGCTCACCACTAGCAATGGTATTGATGGTAGGGATTTCITTGGTGGAATGGCCATAAATGATAAATGTGGGTGTGGGTGACGTGCCATGTAGGTGTACTTGTAGGCTCACCACTAGCAATGGTATLGATGGAL290ACGIPAEGGIGGAATGATAAATGATAAATGTGGGTGTGGGTGACGTGCCATPosi
21、tion:566TranslateConsensusCDS_M13F_TS520220617-029-03193_G06.seq(11095)CDS-846.seq(1573)1.095kbL300TGCCATGGTAGTTGGCTGGGCTTGGCAGGACTTGGCAGGCACAGTATTTGACAAAACTTGCCATTGAAGAATTTGGGCAGGTGACCTAACTGCAGCTGGCTTTGCATAATATGGGTATGGCAGTGCCATGGTAGTTGGCTGGGCTTGGCAGGACTTGGGCAGCTGGCTITGCATAATATGGGTATGGCAGTGCCATGGTAG
22、TTGGCTGG330.ANLAALA340350元CACAGTAIITGACAAACTTGC360元AGAAIOIGGGAGGIGAE370380元LLALCATAATATGGGTATGGCAG390元400410Pos1tion:566TranslateConsensusCD5_M13E_TS520220617029-03193_G06.8e(11095)CDS-846.seq(1573)2.3CSN3基因cDNA全长的电泳结果与测序结果CSN3mRNA全长PCR扩增后,用1%浓度的琼脂糖进行凝胶电泳,结果如下图5所示。目的片段大小与预计的8 46 bp相符。由于PCR产物测序上下游起始各
23、有50 bp碱基测不准确,本研究只选择 CSN3 基因 mRNA 的 CDS区全长(6 7 bp-639 bp)进行 SNP分析。分析结果如下图6 所示,CDS 区存在三处碱基突变,即c.536TC,c.572CA,c.633GA。红色框中是发生突变的碱基,上方的数字是该碱基在cDNA 中的位置,6 39 位碱基之后是该基因的3 UTR序列。Chromas 峰图中颜色嵌套的峰即为两种碱基都存在。1.095kb530元540GAAGAATCTTTCATCTTTCTCACAGCGTATTGGTTGTTCTTGGTTTTGCTCCTGGGCACCCAAAAATGGCAGGGTTAATGCCAGGAT
24、AGTCACAACTAGGAAAAAACTCTTCATCATAATCACGAAGAATCTTTCATCTTTCTCACAGCGTATTGGTTGTTCTTGGITTTGCTCCTGGGCACCCAAAAATGGCAGGGTTAATGCCAGGATAGTCACAACTAGGAAAAAACTCTTCATCATAATCACGAAGAATCTTTCATCTTTCTCACAGCGTATTGGTGITCTTGGTTTTGCTCO图4测序结果比对图2000bp1000bp750bp500bp250bp100bpM为DL2000的marker,1-5泳道分别为1-10,11-2 0,2 1-30,31-404
25、1-50号样品混合cDNA扩增产物。8 46 bp的扩增条带与预期一致。图5CSN3基因DNA全长的PCR扩增550元560570580590M600261034620630AAACTCTTCATCAT!5846bp640第5期TranslateConsensus0002_3212205260133_(1-10)_846R),n e q(1 8 18)0010_32122052601337_(41-50)_846R).seq(1818)0008_32122052601336_(31-40)_84eR).s e q(1 0 2 2)0006_32122052601335_(21-30)_846R
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 中国 斯坦 奶牛 蛋白 可变 剪切 突变 类型 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。