鸡脂滴包被蛋白基因的功能及调控机制研究

Studies in mammals have shown that, Perilipin1 play an important role in regulating the process of adipocyte lipolysis, but its function and molecular mechanism in poultry has not been elucidated. Our group in the previous study found that chicken Perilipin1 gene was specifically expressed in adipose tissues and differentially expressed in adipose tissue between fat and lean line broilers, suggesting Perilipin1 also play an important role in regulating the chicken lipid metabolism. On this basis, this project is to locate chicken Perilipin1 using confocal immunohistochemical and laser scanning methods; to analyze the function of chicken Perilipin1 gene in the process of adipocyte lipolysis using gene overexpression and RNAi; to reveal the chicken Perilipin1 gene transcriptional regulatory mechanism using report gene assay, gel shift and site-directed mutagenesis techniques; to analyze the DNA methylation in chicken Perilipin1 gene promoter using sequencing. Through these studies, we will clarify the function and regulatory mechanism of chicken Perilipin1 gene in the lipid metabolism process.

哺乳动物的研究结果表明，脂滴包被蛋白在脂肪细胞脂解过程中发挥着重要的调控作用，但其在家禽上的功能机制尚未阐明。本课题组在前期的研究中发现，鸡脂滴包被蛋白基因在脂肪组织中特异性表达，并在高低脂系肉鸡脂肪组织间差异表达，暗示其与鸡脂质代谢密切相关。本项目将在此基础上，利用免疫组化和激光共聚焦技术对鸡脂滴包被蛋白进行亚细胞定位研究；利用基因过表达和RNAi技术分析鸡脂滴包被蛋白基因在脂肪细胞脂解过程中的功能；利用报告基因、凝胶阻滞和定点突变技术揭示鸡脂滴包被蛋白基因的转录调控机制；利用重亚硫酸盐处理和测序技术分析鸡脂滴包被蛋白基因启动子区的DNA甲基化情况。通过这些研究，我们力图阐明鸡脂滴包被蛋白基因在脂质代谢过程中的功能和调控机制。

哺乳动物的研究结果表明，脂滴包被蛋白在脂肪细胞脂解过程中发挥着重要的调控作用，但其在家禽上的功能机制尚未阐明。本课题组在前期的研究中发现，鸡脂滴包被蛋白（Perilipin1）基因在脂肪组织中特异性表达，并在高、低脂系肉鸡脂肪组织间差异表达，暗示其与鸡脂质代谢密切相关。本项目以此为基础，利用免疫荧光结合激光共聚焦的方法对鸡脂滴包被蛋白进行了亚细胞定位研究；利用基因过表达技术分析了鸡脂滴包被蛋白基因在脂肪细胞脂质沉积过程中的功能；利用报告基因、凝胶阻滞和定点突变技术揭示了鸡脂滴包被蛋白基因的转录调控机制；利用Sequenom MassArray技术分析了鸡脂滴包被蛋白基因启动子区的DNA甲基化情况。. 研究结果表明，在诱导分化后不同时间点的鸡前脂肪细胞中，Perilipin1始终包被在脂滴周围；基础条件下，过表达Perilipin1促进鸡前脂肪细胞的脂质蓄积，而激素刺激条件下，过表达Perilipin1则抑制鸡前脂肪细胞的脂质蓄积；鸡Perilipin1基因启动子序列中含有多个CpG位点，但不存在典型的CpG岛结构；鸡Perilipin1基因的核心启动子位于第一外显子上游-360/-11区域；共转染转录因子PPARγ和RXRα、单独转染RXRα均可以上调鸡Perilipin1基因的表达，但单独转染PPARγ则对鸡Perilipin1基因的表达没有影响；RXRα在鸡Perilipin1基因启动子上有两处直接结合位点：-774/-762和-82/-42，其中-774/-762位点的调控作用更强；1-7周龄低脂系肉鸡脂肪组织中Perilipin1基因的表达显著低于其在高脂系中的表达，但DNA甲基化水平在1-7周龄两系间并没有明显的变化规律，暗示鸡Perilipin1基因启动子的DNA甲基化水平对其表达影响不大。. 本项目在前期工作的基础上，对鸡Perilipin1基因的功能及转录调控机制开展了深入的研究，获得了一系列重要的研究结果，尤其在转录调控方面发现了一些与哺乳动物不同的生物学规律，这些结果对于阐明鸡脂质沉积的分子遗传学基础提供了重要的理论依据。