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肌肉增强子因子2对猪肌肉生长抑制素启动子活性的调节

2012-02-10李佳邓捷张军林成德王华岩

生物工程学报 2012年8期

李佳,邓捷,张军林,成德,王华岩

西北农林科技大学动物医学院 动物生物技术系,陕西 杨陵 712100

肌肉生长抑制素 (Myostatin,Mstn) 又称生长分化因子8 (Growth differentiation factor 8,GDF8),属于转化生长因子 ß (Transforming growth factor beta,TGF-ß) 超家族,是在骨骼肌中广泛表达并且功能专一的一种糖蛋白。Mstn基因在发育早期及成熟期的骨骼肌及乳腺中高表达[1],在心肌、脂肪组织和肝脏中低表达[2-3]。高表达 Mstn的转基因动物会出现肌肉萎缩的现象[4-5];在小鼠、牛、人等动物上,抑制Mstn的表达,则会出现骨骼肌明显增生、肌肉尺寸显著增加等现象[6-8]。因此,该基因是骨骼肌生长的抑制因子。研究该基因的转录调控机制,对提高动物产肉率方面具有重要意义。

相比于 Mstn的基因与蛋白结构和生物学功能,对 Mstn基因转录和表达的调控机制研究较少。在小鼠、人类、牛和羊等动物上,只完成对Mstn基因启动子一些初步的功能预测,发现启动子序列上存在糖皮质激素受体结合元件 (GRE)、肌肉调控因子结合元件 (E-box)、叉头蛋白结合元件 (FOXO-box) 和肌肉增强子因子2 (MEF2)等因子的结合位点,它们对 Mstn基因的转录和表达起到一定的调控作用[7,9-11]。但是,由于Mstn基因的转录调控模式在不同动物间存在差异,这些调控元件在不同物种间,对 Mstn启动子的调控作用和具体机制还需要继续深入研究[10,12]。早期研究表明,MEF2可能通过结合Mstn启动子的相关位点调节肌纤维类型相互转换[13];在心肌细胞内,MEF2与 Mstn启动子的结合可以抑制心肌细胞增殖[14]。但在骨骼肌中,MEF2怎样调控猪 Mstn启动子活性尚不清楚;如果调控机制确实存在,还需要进一步确定激活Mstn启动子的MEF2亚型和具体的结合位点。……

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