《TOR信號通路介導亮氨酸調控鴿乳蛋白合成的分子機制》是依託華南農業大學，由高春起擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：TOR信號通路介導亮氨酸調控鴿乳蛋白合成的分子機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：高春起
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鴿乳由雙親種鴿嗉囊上皮細胞分泌，其產生完全不同於乳腺分泌乳汁的過程。乳蛋白是鴿乳的主要成分，富含各種胺基酸和生物活性物質，對乳鴿的生長發育至關重要。雷帕黴素靶蛋白（target of rapamycin, TOR）是哺乳動物乳蛋白合成的主要途徑，亮氨酸可通過TOR信號通路顯著正調控哺乳動物乳蛋白的合成，但對於TOR信號通路是否參與鴿乳蛋白的合成及亮氨酸對其的調控作用卻知之甚少。本項目以種鴿嗉囊為研究對象，通過分析不同繁殖周期種鴿嗉囊的生理結構和鴿乳蛋白合成規律，並基於iTRAQ蛋白質組學分析篩查TOR基因網路中參與鴿乳蛋白合成的關鍵分子，篩選調控靶點。在此基礎上通過種鴿嗉囊上皮細胞模型和在體試驗，研究亮氨酸對TOR信號通路和鴿乳蛋白合成的影響，並結合雛鴿生長情況，從機體、組織和細胞三個水平深入探討TOR信號通路介導亮氨酸調控鴿乳蛋白合成的分子機制，進而為鴿乳蛋白的合成調控提供理論基礎。
結題摘要
鴿乳為乳鴿的主要營養物質來源，但其營養成分含量及其合成過程與哺乳動物存在較大差異。雷帕黴素靶蛋白（target of rapamycin, TOR）是哺乳動物乳蛋白合成的主要途徑，但其是否參與鴿乳蛋白質的合成及亮氨酸對其的調控作用尚不清楚。項目研究了不同繁殖周期種鴿嗉囊生理結構、鴿乳成分和血清中激素含量變化規律；探究了乳鴿生長發育及腸道胺基酸轉運載體基因表達規律；測定了種鴿對日糧粗蛋白質的需要量；採用iTRAQ蛋白質組學技術，分析了不同繁殖周期種鴿嗉囊組織中的蛋白質表達差異，並採用Western Blot進行了驗證；研究了TOR信號通路特異抑制劑雷帕黴素對種鴿乳蛋白質合成和乳鴿生長的影響；研究了亮氨酸對種鴿嗉囊組織發育、乳蛋白合成和乳鴿生長的影響，並探究了TOR 信號通路介導亮氨酸調控鴿乳蛋白合成的分子機制。結果表明：（1）與休產期相比，哺育期種鴿血清中催乳素和胰島素含量及嗉囊組織厚度和重量均顯著增加；鴿乳中粗蛋白質、粗脂肪和粗灰分分別占56.7%、31.21%和9.8%；（2）在“2＋4”飼養模式下，種鴿日糧適宜的粗蛋白質水平為18%。（3）乳鴿的生長曲線符合Gompertz模型[Y=507.717×e-3.756exp(-0.167t)，Y為活重，t為日齡，R2=0.9997]；建議乳鴿28日齡前上市；（4）乳鴿腸道營養素轉運載體PepT1和NHE2 mRNA表達豐度與乳鴿腸道重量和半淨膛重呈正相關關係；（5）採用iTRAQ蛋白質組學在種鴿嗉囊組織中鑑定到4926個蛋白，其中差異蛋白575個，涉及Akt-TOR、FAK、MAPK和Caspase等信號通路；Western Blotting驗證結果表明，哺育期種鴿嗉囊組織中Akt-TOR信號通路蛋白表達均顯著上調；（6）在體注射TOR信號通路特異抑制劑（雷帕黴素）可顯著抑制種鴿嗉囊組織中TOR信號通路，降低乳蛋白質合成和乳鴿生長。（7）日糧（CP=16.0%）添加0.45%亮氨酸可顯著增加乳鴿的生長性能和屠宰性能，提高種鴿嗉囊組織TOR、S6K、S6、4EBP1和eIF4E蛋白的表達，表明TOR 信號通路介導亮氨酸調控鴿乳蛋白合成；建議種鴿日糧（CP=16.0%）中亮氨酸的最適宜添加水平為0.45%。綜上，項目的實施可為生產上進一步最佳化種鴿日糧營養配方，進而提高鴿乳蛋白質合成和改善乳鴿生長提供基礎數據和理論依據。
