骨形态发生蛋白-2(BMP2)基因的生理功能和信号通路研究进展
2021-03-15费晓娟金美林卢曾奎魏彩虹
费晓娟,金美林,卢曾奎,狄 冉,魏彩虹*
(1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193;2.中国农业科学院 兰州畜牧与兽药研究所,甘肃兰州 730050)
绵羊是重要的家畜之一,拥有11 000 年的驯化史,是史上第一个被驯化的游牧动物。根据绵羊尾型可分为短瘦尾羊、长瘦尾羊、短脂尾羊、长脂尾羊和肥臀羊五类[1]。肥尾羊大约在5 000 年前从瘦尾羊中演化而来,目前肥尾羊数量已占全世界总羊数的四分之一[2]。本实验室前期的研究表明,在哈萨克羊(肥尾羊)和藏羊(瘦尾羊)脂肪组织中有464 个基因差异表达,其中BMP2基因与绵羊脂尾的发育有关[3-5]。进一步研究表明,BMP2基因能够促进绵羊前体脂肪细胞的分化,参与绵羊尾部脂肪沉积,从而影响绵羊尾型发育[6]。
1965 年 Urist 在成人的脱钙骨基质中提取出一种能诱导异位骨发生的活性蛋白,并根据其生物学特性命名为骨形态发生蛋白(Bone Morphogenetic Protein,BMPs),属于转化生长因子β(The Transforming Growth Factor-β,TGF-β)超家族[7]。BMPs 家族成员至少有40 个,目前关于骨代谢的研究最多[8]。BMPs 家族被分为5 个亚型,其中,BMP2与骨的生长和分化相关,属于第一类亚型[9-10]。BMPs 是一种参与生物机体机能发生和调节的分泌蛋白,与细胞增殖和分化、细胞凋亡、形态发生、器官形成等相关[11],BMP2同样具有广泛的生物学功能[12-17]。本文就BMP2基因的结构和功能及其参与的信号通路等进行综述,为进一步研究BMP2基因提供理论依据。
1 BMP2 基因的发现和结构
1988 年Wozney 等[18]首次克隆出了人的BMP2基因,由3 个外显子和2 个内含子组成,且该基因翻译起始于第2 外显子结束于第3 外显子[19]。……
