猪RGS2和Gaq/11基因的克隆、定位及其生物特性研究

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脂肪细胞是由中胚层的间充质干细胞(MSC)分化而来,MSC主要分布于脂肪组织和骨髓中,能分化为脂肪细胞、造骨细胞和软骨细胞。目前脂肪细胞分化的中晚期调控机理相对较清楚,但脂肪细胞分化早期调控的分子机理十分复杂,且报道甚少。 G蛋白信号转导调节子2(RGS2)是动物机体中神经、激素及外界信号刺激转导的重要信号分子,它作为G蛋白分子开关,在广泛地协调胞外刺激应答中起着重要的作用。最近的研究表明,RGS2是脂肪细胞早期分化的重要调控因子;在对小鼠皮下前脂肪细胞分化研究时发现,在所有G蛋白alpha亚基中只有Gaq/11的表达量显著减少,提示可能Gaq/11在前脂肪细胞分化中起重要作用。RGS2直接参与Gaq的作用,因此两者的协同作用可能与脂肪细胞早期分化调控有关。 本研究在已知人RGS2、Gaq/11基因序列的基础上,采用电子克隆和同源序列法相结合的方法,克隆了猪RGS2、Gaq/11 cDNA(GenBank No:DQ150111,DQ319976、DQ256410)。参考人和鼠RGS2基因序列,在已获得的cDNA序列上设计引物,扩增内含子,获得RGS2基因组序列(GenBank No:DQ2856600)。序列分析发现这三个基因编码区在人、猪之间的同源性很高94-100%,特别是Gaq,在人、猕猴、小鼠、大鼠、南美负鼠和猪上的氨基酸序列完全相同;RGS2基因结构与人、鼠相同,且内含子两端都符合GT/AG规则。 采用猪辐射杂种板技术,对三个基因进行了染色体精细定位,分别定位在猪10p、1q21-27和2q21-24。三个基因所在的猪染色体区域与基因在人相应的染色体位置相一致。 用半定量PCR的方法,对三个基因进行了组织表达谱分析。三个基因在组织中的表达范围都很广泛。RGS2基因在猪的肌肉、肝、心、脾、肺、脂肪组织、脑、子宫组织中均有表达,在肾、胃和肠中没有检测到表达,其中在脂肪、肌肉和心等组织中表达量较高,在脾、肺等组织中表达量较低。Gaq和Gall基因的表达在时空上基本一致,除在肾、肺、胃、肠组织中没有检测到其基因表达外,其他组织均能检测到表达,这两个基因表达的时空一致性可能与两者在功能上存在互补和协调有关。 构建了含RGS2全长编码区为目的基因的绿色荧光表达载体,转染猪IBRS2细胞,实现了超表达,形态观察表明RGS2主要定位在细胞质。
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