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Journal of Genetics and Genomics 2021年第11期48卷 955-960页

作者： Shuyi Zhao Delai Huang Jinrong Peng College of Animal Sciences Zhejiang UniversityHangzhouZhejiang 310058China Department of Biology University of VirginiaCharlottesvilleVA 22904United States

The nucleolus,as the‘nucleus of the nucleus’,is a prominent subcellular organelle in a *** nucleolus serves as the centre for ribosome biogenesis,as well as an important site for cell-cycle regulation,cellular senescence,and stress *** protein composition of the nucleolus changes dynamically through protein turnover to meet the needs of cellular activities or stress *** studies have identified a nucleolus-localized protein degradation pathway in zebrafish and humans,namely the Def-capn3 pathway,which is essential to ribosome production and cell-cycle progression,by controlling the turnover of multiple substrates(e.g.,ribosomal small-subunit[SSU]processome component Mpp10,transcription factor p53,check-point proteins Chk1 and Wee1).This pathway relies on the Ca2þ-dependent cysteine proteinase capn3 and is independent of the ubiquitin-mediated proteasome ***3 is recruited by nucleolar protein Def from cytoplasm to nucleolus,where it proteolyzes its substrates which harbor a capn3 *** depletion leads to the exclusion of capn3 and accumulation of p53,Wee1,Chk1,and Mpp10 in the nucleolus that result in cell-cycle arrest and rRNA processing ***,we summarize the discovery of the Def-capn3 pathway and propose its biological role in cell-cycle control and ribosome biogenesis.

关键词： Nucleolus Protein degradation Def capn3 p53 Chk1 Wee1 Mpp10 Sas10

capn3 depletion causes Chk1 and Wee1 accumulation and disrupts synchronization of cell cycle reentry during liver regeneration after partial hepatectomy

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Cell Regeneration 2020年第1期9卷 74-91页

作者： Feng Chen Delai Huang Hui Shi Ce Gao Yingchun Wang Jinrong Peng MOE Key Laboratory for Molecular Animal Nutrition College of Animal SciencesZhejiang UniversityHangzhou 310058China Present address:Department of Biology University of VirginiaCharlottesvilleVAUSA Present address:Department of Pediatric Oncology Dana-Farber Cancer InstituteHarvard Medical SchoolBostonMAUSA State Key Laboratory of Molecular Developmental Biology Institute of Genetics and Developmental BiologyChinese Academy of SciencesBeijing 100101China

Recovery of liver mass to a healthy liver donor by compensatory regeneration after partial hepatectomy(PH)is a prerequisite for liver *** cell cycle reentry of the existing hepatocytes after PH is seemingly a hallmark of liver compensatory *** the molecular control of the PH-triggered cell cycle reentry has been extensively studied,little is known about how the synchronization is achieved after *** nucleolus-localized protein cleavage complex formed by the nucleolar protein Digestive-organ expansion factor(Def)and cysteine proteinase Calpain 3(capn3)has been implicated to control wounding healing during liver regeneration through selectively cleaving the tumor suppressor p53 in the ***,whether the Def-capn3 complex participates in regulating the synchronization of cell cycle reentry after PH is *** this report,we generated a zebrafish capn3b null mutant(capn3b^(Δ19Δ14)).The homozygous mutant was viable and fertile,but suffered from a delayed liver regeneration after *** liver regeneration in capn3b^(Δ19Δ14)was due to disruption of synchronized cell proliferation after *** spectrometry(MS)analysis of nuclear proteins revealed that a number of negative regulators of cell cycle are accumulated in the capn3b^(Δ19Δ14)liver after ***,we demonstrated that Check-point kinase 1(Chk1)and Wee1,two key negative regulators of G2 to M transition,are substrates of *** also demonstrated that Chk1 and Wee1 were abnormally accumulated in the nucleoli of amputated capn3bΔ19Δ14 *** conclusion,our findings suggest that the nucleolar-localized Def-capn3 complex acts as a novel regulatory pathway for the synchronization of cell cycle reentry,at least partially,through inactivating Chk1 and Wee1 during liver regeneration after PH.

关键词： Def capn3 Chk1 Wee1 Nucleolus Cell cycle Liver regeneration Partial hepatectomy Zebrafish

鸭骨骼肌早期发育过程中钙蛋白酶3(capn3)基因的表达及其与肌纤维性状的关联

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畜牧兽医学报 2014年第3期45卷 385-390页

作者：朱文奇徐文娟束婧婷陈文峰单艳菊刘宏祥胡艳李慧芳王金玉扬州大学动物科学与技术学院扬州225009 江苏省家禽科学研究所扬州225125 江苏腾达源农牧有限公司姜堰225538

本研究选择生长速度不同的高邮鸭和金定鸭为试验材料,对不同品种鸭胚胎期和出雏早期肌肉中钙蛋白酶3(calpain3,capn3)基因的表达及其与肌纤维性状的关联性进行了研究。采用实时荧光定量PCR方法研究鸭13、17、21、25、27胚龄和出雏后7日... 详细信息

本研究选择生长速度不同的高邮鸭和金定鸭为试验材料,对不同品种鸭胚胎期和出雏早期肌肉中钙蛋白酶3(calpain3,capn3)基因的表达及其与肌纤维性状的关联性进行了研究。采用实时荧光定量PCR方法研究鸭13、17、21、25、27胚龄和出雏后7日龄胸肌和腿肌中capn3基因表达的发育性变化。结果发现,capn3mRNA在2个品种鸭早期肌肉发育中具有相似的表达模式,并表现出显著的时间特异性,而品种和性别效应并不显著。在胸肌中,呈现先下降后上升的趋势,25胚龄前表达量均较低,21胚龄最低,出雏前(27胚龄)至7日龄表达量显著上升。在腿肌中,呈现"波浪形"表达模式,在21胚龄表达量最高。腿肌capn3基因表达与肌纤维类型、直径、面积和密度之间呈现不同程度的线性相关,部分指标在金定鸭中达到了显著水平。初步推测,capn3基因与肌纤维类型和肌纤维的生长发育密切相关。

关键词：鸭早期发育肌纤维基因表达 capn3

capn3基因在草原红牛不同组织中的表达差异

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中国畜牧兽医 2010年第10期37卷 105-109页

作者：刘博洋秦立红廉传江田静张金玉姜昊赵志辉杨润军吉林大学畜牧兽医学院长春130062 吉林大学实验动物中心长春130062

钙激活中性蛋白酶(capn3)参与哺乳动物体内多种重要的生理生化过程,但是有关它的确切生理功能和作用机制研究较少。本研究采用实时荧光定量PCR技术检测capn3基因在草原红牛多种组织中的表达水平差异情况。试验结果表明,capn3基因在所检... 详细信息

钙激活中性蛋白酶(capn3)参与哺乳动物体内多种重要的生理生化过程,但是有关它的确切生理功能和作用机制研究较少。本研究采用实时荧光定量PCR技术检测capn3基因在草原红牛多种组织中的表达水平差异情况。试验结果表明,capn3基因在所检测草原红牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、十二指肠、瘤胃和背最长肌8种组织中均有表达,且在不同组织中的表达水平有所不同。草原红牛脾脏中的capn3基因表达量显著高于其他组织,十二指肠和瘤胃中的capn3基因表达量显著高于心脏、肝脏、肺脏、肾脏和背最长肌。本试验为肉牛肉质性状的改良提供了分子遗传学依据,并为深入研究草原红牛体内capn3基因的生物学作用及作用机制奠定了基础。

关键词：草原红牛 capn3 实时荧光定量PCR 表达水平

草原红牛capn3基因多态性及与胴体性状的关联分析

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华北农学报 2011年第2期26卷 66-69页

作者：刘博洋孟纪伦邱峥艳芦春艳秦立红张国梁赵志辉吉林大学畜牧兽医学院吉林长春130062 吉林省农业科学院吉林公主岭136100

采用PCR-SSCP方法对58头草原红牛钙激活中性蛋白酶3基因(capn3)的单核苷酸多态性进行研究分析,发现其外显子1存在三种基因型AA、AB和BB,测序发现,在外显子1的124位存在碱基突变,由原来的A突变为G,氨基酸水平由天冬氨酸Asp变为天冬酰胺A... 详细信息

采用PCR-SSCP方法对58头草原红牛钙激活中性蛋白酶3基因(capn3)的单核苷酸多态性进行研究分析,发现其外显子1存在三种基因型AA、AB和BB,测序发现,在外显子1的124位存在碱基突变,由原来的A突变为G,氨基酸水平由天冬氨酸Asp变为天冬酰胺Asn,此SNP位点在此前的研究中未见报道。经遗传多样性分析表明,该位点等位基因A占优势地位,且三种基因型分布符合Hardy-W e inberg平衡。通过显著性差异检验发现,capn3基因此位点的多态性对该牛群的屠宰率、净肉率和大理石花纹这三个性状有显著影响(Pcapn3作为牛肉肉质性状候选基因提供进一步依据。

关键词：草原红牛 capn3 多态性胴体性状

牛capn3基因多态性及与肉质性状相关性分析

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中国兽医学报 2011年第10期31卷 1509-1512页

作者：柳思源徐靖博任久生于汪洋杨连玉邓琼姜昊马腾壑赵志辉贾丽坤贾丽伟赵玉民张嘉保吉林大学畜牧兽医学院吉林长春130062 吉林大学实验动物中心吉林长春130062 吉林农业大学动物科技学院吉林长春130118 吉林黑毛牛业有限公司吉林蛟河132525 吉林省农业科学院吉林长春130033

以中国草原红牛、西门塔尔牛、利木赞牛、天一冈山黑牛为试验对象,利用PCR-SSCP结合测序的方法进行SNPs检测,并采用SPSS软件分析capn3基因的遗传多态性与肉质性状的关系。结果表明,仅在草原红牛及天一冈山黑牛中发现第46 414处(NC_0073... 详细信息

以中国草原红牛、西门塔尔牛、利木赞牛、天一冈山黑牛为试验对象,利用PCR-SSCP结合测序的方法进行SNPs检测,并采用SPSS软件分析capn3基因的遗传多态性与肉质性状的关系。结果表明,仅在草原红牛及天一冈山黑牛中发现第46 414处(NC_007308)发生G→T的突变,且发生G→T突变的位点所对应不同基因型的个体,其大理石花纹、失水率、滴水损失和剪切力这些肉质性状存在显著差异,而西门塔尔牛和利木赞牛中未发现此突变。

关键词：牛 capn3 基因多态性 PCR-SSCP 肉质性状

钙蛋白酶3(capn3)基因多态性与牛胴体性状的关联分析

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畜牧兽医学报 2010年第4期41卷 398-402页

作者：侯冠彧曾鸿普王东劲管松黄显洲许尚忠西北农林科技大学动物科技学院杨凌712100 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所儋州571737 海南大学农学院儋州571737

为了探讨钙蛋白酶3(Calpain3,capn3)基因作为影响牛肉质性状候选基因的可能性,寻找与牛肉质性状相关的分子标记,对capn3基因的5′端区域进行SNPs检测,分析不同基因型在不同品种或者组合群体间的分布规律。利用测序和PCR-RFLP的方法进行S... 详细信息

为了探讨钙蛋白酶3(Calpain3,capn3)基因作为影响牛肉质性状候选基因的可能性,寻找与牛肉质性状相关的分子标记,对capn3基因的5′端区域进行SNPs检测,分析不同基因型在不同品种或者组合群体间的分布规律。利用测序和PCR-RFLP的方法进行SNPs检测和基因型分析,计算等位基因频率、各位点多态信息含量。结果发现,2546位处发生点突变C→T。各位点的3种基因型与牛生产性状的最小二乘分析结果表明,AB与BB基因型个体在胴体质量指标上存在显著差异(Pcapn3基因可能是影响牛肉质性状潜在的主效基因或与主效基因连锁,并且这个位点具有成为分子标记的潜在可能。

关键词： capn3 牛 PCR-RFLP 胴体性状 SNP

延边黄牛capn3基因多态性与氨基酸含量关系研究

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安徽农业科学 2010年第7期38卷 3485-3487页

作者：金鑫张立春任春宇李赵志曹阳严昌国金海国延边大学农学院吉林省农业科学院畜牧分院

[目的]对延边黄牛capn3基因多态性与氨基酸含量关系进行研究。[方法]应用PCR-SSCP检测了96头延边黄牛capn3基因多态性,并采用SPSS软件对各基因型的氨基酸含量进行差异显著性分析。[结果]capn3基因发生G55556A突变,差异显著性分析结果显... 详细信息

[目的]对延边黄牛capn3基因多态性与氨基酸含量关系进行研究。[方法]应用PCR-SSCP检测了96头延边黄牛capn3基因多态性,并采用SPSS软件对各基因型的氨基酸含量进行差异显著性分析。[结果]capn3基因发生G55556A突变,差异显著性分析结果显示,该位点不同基因型之间的脂肪酸和氨基酸含量存在差异,其中AA基因型油酸含量显著低于GG基因型(Pcapn3基因与延边黄牛氨基酸含量显著相关。

关键词：延边黄牛 capn3 氨基酸 PCR-SSCP

牦牛capn3基因克隆、多态性及胴体和肉质性状关联分析

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牦牛CAPN3基因克隆、多态性及胴体和肉质性状关联分析

作者：潘红梅甘肃农业大学

学位级别：硕士

钙蛋白酶（Calpain, capn）是一类存在于真核生物细胞质中的钙依赖性半胱氨酸中性水解酶，属于木瓜蛋白酶超家族。根据表达模式的不同，包括广泛分布的和组织特异性分布的Calpain。 capn3又叫p94，是钙蛋白酶大亚基基因家族成员之一，... 详细信息

钙蛋白酶（Calpain, capn）是一类存在于真核生物细胞质中的钙依赖性半胱氨酸中性水解酶，属于木瓜蛋白酶超家族。根据表达模式的不同，包括广泛分布的和组织特异性分布的Calpain。 capn3又叫p94，是钙蛋白酶大亚基基因家族成员之一，主要在骨骼肌中特异性表达，对哺乳动物的肌肉生长及动物屠宰后肌肉的成熟嫩化发挥重要调控作用。人类capn3基因突变会造成肢带型肌营养不良2A型（limb girdle musculardystrophy2A, LGMD2A），但目前还没有capn3基因突变在牦牛上的报道。本研究运用RT-PCR技术从牦牛总RNA中克隆capn3基因完整的CDS区及部分3，UTR序列;利用PCR-SSCP方法检测甘南牦牛、天祝白牦牛及大通牦牛capn3基因多态性，分析该基因突变对甘南牦牛胴体及肉质性状的影响。以下是主要研究结果：（1）牦牛capn3基因CDS区全长2469bp（GenBank登入号：JX112349.1），编码822个氨基酸残基（GenBank登入号：AFP73395.1）;同普通牛比对，牦牛capn3基因在CDS区存在10个SNPs并导致该蛋白功能区内3个氨基酸突变;牦牛capn3基因编码蛋白分子量94.58kD，理论等电点（PI）5.70，氨基酸序列中存在较强的亲水区域，二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主;牦牛capn3基因编码氨基酸序列与普通牛、绵羊、野猪等物种间同源性较高，系统进化情况与其亲缘关系远近一致。（2）甘南牦牛capn3基因第1外显子检测到4处SNPs，对应4种等位基因A-D，等位基因A为优势等位基因，AA型为优势等位基因型;g.122T>G突变导致***18Arg的氨基酸改变;capn3第1外显子PICcapn3基因第2内含子检测到3处SNPs，对应3种等位基因A-C，等位基因A为优势等位基因，AA型为优势基因型。甘南牦牛capn3第2内含子区PIC=0.450为中度多态。天祝白牦牛和青海大通牦牛在第1外显子及第2内含子均无多态性。（3）capn3基因第2内含子突变影响部分年龄段甘南牦牛胴体及肉质性状。携带等位基因A的3岁阉牦牛胴体重平均值显著低于未携带者（P<0.05），剪切力值显著高于未携带者（P<0.05），携带等位基因A的5岁母牦牛熟肉率极显著高于未携带者（P<0.01），携带等位基因C的5岁阉牦牛熟肉率显著低于未携带者（P<0.05）。淘汰携带等位基因A的个体可改善甘南牦牛后代群体的胴体重及肌肉嫩度，但对熟肉率有一定影响;而淘汰携带等位基因C的个体，可增加甘南牦牛后代群体的熟肉率。

关键词：牦牛 capn3 克隆 PCR-SSCP 胴体及肉质性状

牛骨骼肌capn3剪接异构体的表达特性和基因多态性及其与肉质性状相关分析

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牛骨骼肌CAPN3剪接异构体的表达特性和基因多态性及其与肉质性状...

作者：柳思源吉林大学

学位级别：硕士

capn3是钙蛋白酶家族中的一员，在肌肉组织中，capn3可通过调节肌原纤维节的重塑和线粒体蛋白质的代谢从而影响肉的嫩度。在人、猴、鼠和兔等物种中，都发现了capn3mRNA的不同剪接方式，而牛capn3mRNA的剪接异构体一直未见报道，且其基... 详细信息

capn3是钙蛋白酶家族中的一员，在肌肉组织中，capn3可通过调节肌原纤维节的重塑和线粒体蛋白质的代谢从而影响肉的嫩度。在人、猴、鼠和兔等物种中，都发现了capn3mRNA的不同剪接方式，而牛capn3mRNA的剪接异构体一直未见报道，且其基因多态性与肉质性状的相关性研究较少。因此，本实验应用RT-PCR方法对不同品种牛骨骼肌组织中capn3mRNA剪接异构体进行识别，采用实时荧光定量PCR等方法分析不同剪接体在骨骼肌中的表达量，并利用PCR-SSCP对capn3基因的多态性进行检测，分析其与牛肉质性状的相关性。研究结果表明，牛骨骼肌中，存在三种不同的capn3mRNA剪接异构体，其中包括正常转录本，缺失2-19外显子且在第1外显子末端插入单碱基A的转录本，以及插入16内含子转录本，将其分别命名为capn3a、capn3b及capn3c。capn3a在所有个体中都可检测到;capn3b只存在于一头长白山黑牛中，而在所检该品种和其他品种牛的个体中没有发现;capn3c虽在所检各牛种中都可鉴定得到，但也只存在于每种牛的某些个体中，这就说明不同品种牛骨骼肌中，capn3mRNA的剪接方式不完全相同，同一品种不同个体的牛骨骼肌中其剪接方式也存在差异。对三种剪接异构体进行mRNA表达量对比分析发现，在所检测的含不同剪接异构体的个体中，capn3a mRNA的表达量约为capn3b mRNA表达量的48倍，为capn3c mRNA表达量的12倍。经氨基酸序列预测发现，与capn3a相比，capn3b只保留了结构域I，其他结构皆缺失，capn3c则缺失了结构域IV及五个EF手相结构，另外IS2也遭到破坏。剪接异构体所编码的氨基酸组成的改变，势必会对其表达的蛋白功能产生影响，但需进一步研究。通过对263头牛的capn3基因多态性及与肉质性状相关性分析发现，草原红牛和长白山黑牛的capn3基因第12内含子(登录号：NC07308.3)存在G→T的突变。突变位点所对应的不同基因型的个体，在大理石花纹、失水率、滴水损失和剪切力这些性状上存在显著差异，且AA型均低于AB型。因此，可将此SNP位点作为牛肉质嫩度改良的一个遗传标记。综上所述，本研究对capn3mRNA剪接异构体进行了鉴定，分析了不同剪接异构体的表达量及差异，并对capn3基因多态性及其与肉质性状相关性进行了研究。为进一步从分子水平上探究该基因的表达调控及牛的种质特性提供新的理论依据。

关键词：牛 capn3 剪接异构体基因多态性肉质性状