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鱼类骨骼肌不仅是体内的主要蛋白质储存库，还是代谢活跃和适应代谢变化高度可塑性的组织。KLF15(Krüppel-likefactor15)是KLF家族中羧基端具有高度保守锌指结构域的转录因子，其在调节肌肉组织中支链氨基酸(branched chain amino acids, BCAA)代谢方面发挥重要功能，对维持生物体的血糖稳态具有重要意义。BCAA是唯一一类在骨骼肌中发生高度代谢的必须氨基酸，在糖异生过程中具有重要功能。本研究以禾花鲤为研究对象，研究了营养变化对禾花鲤肌肉BCAA代谢变化的适应性调控机制，主要对禾花鲤肌肉组织中KLF15基因cDNA序列进行了克隆分析；探究了禾花鲤短期饥饿下BCAA代谢关键转录调控因子KLF15蛋白和mRNA的表达，BCAA代谢关键酶(BCAT2、ALT)基因的表达、BCAA代谢关键酶(BCAT2、ALT、AST)以及BCAA水平的动态变化。主要研究结果如下：
KLF15基因cDNA序列全长为1964bp，包括ORF区1347bp，5’端207bp，3’端410bp，编码448个氨基酸；分析发现KLF15羧基端具有3个连续保守的Cys2/His2锌指结构域。采用综合生化和分子生物学技术分析发现，饥饿条件下，KLF15基因表达水平发生显著变化，呈现先上升后下降趋势，在饥饿3d时达到最高水平，在饥饿5d时，表达显著下降，与KLF15蛋白表达水平基本一致。BCAT2、ALT基因表达变化呈现先上升后下降趋势，在饥饿3d时，达到最高表达，随后表达下降；与肌肉BCAT2、ALT基因表达变化一致，BCAA分解关键酶(BCAT2、ALT、AST)酶活力呈先上升后下降趋势；而BCAA含量则呈先下降而后回升的趋势，与肌肉BCAT2、ALT、AST的酶活力变化趋势相反，在饥饿3d时，BCAA含量达到最低，随后逐渐上升。结果表明，饥饿对KLF15有诱导作用，从而调节BCAA的分解代谢。另外，通过姜黄素腹腔注射处理后，显著下调骨骼肌中KLF15的表达。姜黄素剂量为100mg/kg时，KLF15的表达水平达到最低；BCAT2和ALT的表达在姜黄素处理下也呈现持续降低，与KLF15基因表达的趋势基本一致。姜黄素剂量为50mg/kg时，ALT、AST的活性降低，揭示了姜黄素对KLF15的调节作用。本研究结果说明：营养缺乏和姜黄素在一定程度上影响了KLF15的表达，而KLF15通过调控肌肉BCAA分解代谢，从而引起机体对能量的适应需要的变化。本研究有助于深入了解膳食缺乏时KLF15对BCAA代谢的适应性调控机制并有对于鱼类健康养殖和相关代谢疾病预防提供一定的理论依据。
KLF15基因cDNA序列全长为1964bp，包括ORF区1347bp，5’端207bp，3’端410bp，编码448个氨基酸；分析发现KLF15羧基端具有3个连续保守的Cys2/His2锌指结构域。采用综合生化和分子生物学技术分析发现，饥饿条件下，KLF15基因表达水平发生显著变化，呈现先上升后下降趋势，在饥饿3d时达到最高水平，在饥饿5d时，表达显著下降，与KLF15蛋白表达水平基本一致。BCAT2、ALT基因表达变化呈现先上升后下降趋势，在饥饿3d时，达到最高表达，随后表达下降；与肌肉BCAT2、ALT基因表达变化一致，BCAA分解关键酶(BCAT2、ALT、AST)酶活力呈先上升后下降趋势；而BCAA含量则呈先下降而后回升的趋势，与肌肉BCAT2、ALT、AST的酶活力变化趋势相反，在饥饿3d时，BCAA含量达到最低，随后逐渐上升。结果表明，饥饿对KLF15有诱导作用，从而调节BCAA的分解代谢。另外，通过姜黄素腹腔注射处理后，显著下调骨骼肌中KLF15的表达。姜黄素剂量为100mg/kg时，KLF15的表达水平达到最低；BCAT2和ALT的表达在姜黄素处理下也呈现持续降低，与KLF15基因表达的趋势基本一致。姜黄素剂量为50mg/kg时，ALT、AST的活性降低，揭示了姜黄素对KLF15的调节作用。本研究结果说明：营养缺乏和姜黄素在一定程度上影响了KLF15的表达，而KLF15通过调控肌肉BCAA分解代谢，从而引起机体对能量的适应需要的变化。本研究有助于深入了解膳食缺乏时KLF15对BCAA代谢的适应性调控机制并有对于鱼类健康养殖和相关代谢疾病预防提供一定的理论依据。