黑线仓鼠及其白化突变系酪氨酸酶基因的克隆与序列分析

目的 对黑线仓鼠及其白化突变系酪氨酸酶基因进行比较研究,揭示黑线仓鼠白化突变系白化性状产生的分子机理.方法 根据小鼠与大鼠的酪氨酸酶基因保守区设计3对引物,利用RT-PCR方法,从黑线仓鼠及其白化系皮肤总RNA中扩增得到酪氨酸酶的cDNA基因,并对其二者进行克隆测序.结果 成功获得了黑线仓鼠及其白化突变系的酪氨酸酶基因,对二者的序列比较分析结果表明,二者的编码区没有差异.结论 黑线仓鼠白化突变系白化性状产生的原因与已知小鼠的白化性状产生原因不同,并不是由酪氨酸酶基因编码区突变造成的,其白化性状产生的机理有待进一步的研究.     

黑线仓鼠及其白化突变系毛囊中黑色素细胞的组织学分析

目的黑线仓鼠白化突变系是一种新的实验动物模型,本研究旨在组织水平上观察黑线仓鼠与白化突变系皮肤组织中黑色素细胞的分布与定位,以揭示黑线仓鼠白化突变系发生的细胞学机制。方法本实验选择黑线仓鼠和白化突变系各6只,取背部皮肤,制备石蜡切片,分别采用多巴染色、多巴-甲苯胺蓝复染,光镜观察、拍照。结果 Dopa染色显示,在黑线仓鼠与白化突变系皮肤组织中均有成熟黑色素细胞的分布,主要存在于毛囊毛乳头中,且黑线仓鼠黑色素阳性区要明显高于白化突变系。结论黑线仓鼠的酪氨酸酶活性要高于白化突变系。     

黑线仓鼠及其白化突变系血液生理生化值的测定与分析

目的测定黑线仓鼠及其白化突变系的血液生理生化参数,比较两者的差异,为医学实验研究提供参考。方法用眼球取血的方法采集动物全血,分别制备抗凝血和血清,应用全自动生化分析仪和全自动血细胞分析仪进行测定。用SPSS10.0软件包对测定结果进行分析。结果测定了黑线仓鼠及其白化突变系的血液生理生化正常值范围,并与其它动物的数据进行了比较。结论确定了黑线仓鼠与其白化突变系的血液生理生化正常值范围,两者在多项指标上存在差异。而且,黑线仓鼠及其白化突变系的血小板计数均高于小鼠,约高出3倍,这一差异可能有利于两者作为血液凝集实验模型的研究。     

蛋白质组学技术筛选和鉴定白化黑线仓鼠皮肤白化相关差异蛋白质

目的比较黑线仓鼠及其白化突变系背部皮肤蛋白表达的差异,寻找差异蛋白质,从蛋白质水平探讨白化病的发生机制。方法应用双向凝胶电泳技术分离出差异蛋白质,用质谱法分析其结构与组成,通过蛋白质数据库确定差异蛋白的功能。结果从64个表达差异蛋白斑点中发现33个显著差异的蛋白点,其中又有14个差异点匹配到了有意义的蛋白质。14个差异点共鉴定出11个差异蛋白质,这些差异蛋白质按功能可分为4类:(1)糖代谢相关蛋白;(2)运输蛋白;(3)细胞骨架蛋白;(4)其他蛋白。结论黑线仓鼠与其白化突变系背部皮肤蛋白表达存在明显差异,其中一些蛋白与白化病发生相关,并可能成为白化病致病机理研究的分子标志物和药物治疗靶向位点。     

小鼠毛囊不同生长周期中MITF下游色素相关基因的定位表达及相关性分析

小眼畸形转录因子（MITF）不仅是黑色素细胞发育、增殖和存活的必要调节因子,而且对调节相关酶和黑素体蛋白表达来确保黑色素产生具有至关重要的作用。MITF下游色素相关基因在小鼠毛囊生长周期中的表达及相关性仍有待研究。HE染色结果表明不同毛囊时期的小鼠毛囊呈现典型的组织形态学结构;免疫组织化学显示,MITF、GPNMB、OA1、TYR、TYRP2在不同毛囊生长周期中的毛基质及内外毛根鞘均有不同程度的阳性表达。黑色素测定结果表明,在毛囊生长初期和中期,碱性可溶性总黑色素（ASM）、真黑素（EM）以及褐黑素（PM）相对含量高于毛囊生长末期。蛋白免疫印迹结果表明,MITF、GPNMB、OA1、TYR、TYRP2在毛囊生长初期和中期蛋白质相对水平明显高于毛囊生长末期。实时荧光定量PCR结果表明, MITF、GPNMB、OA1、TYR、TYRP2、PMEL在毛囊生长初期和中期,mRNA相对表达量显著高于毛囊生长末期。在不同毛囊生长周期小鼠皮肤的MITF下游色素相关基因表达存在显著差异,表明上述因子在维持黑色素细胞色素生成是不可或缺的因素。     

miR-146a抑制酪氨酸酶基因家族在小鼠黑色素细胞中表达北大核心CSCD

miRNA是在许多生物过程中都起着至关重要作用的一类内源性非编码的小RNA,与癌症、肿瘤的发生有关。现发现很多miRNA在黑色素生成中都有重要的调控作用,但miR-146a是否对黑色素的生成具有影响未见报道。本研究发现miR-146a通过靶向抑制酪氨酸酶相关蛋白1(tyrosinase related protein 1,TYRP1)的表达而使黑色素生成降低。在小鼠黑色素细胞中分别转染miR-146a mimic和miR-146a抑制剂,通过qRT-PCR与Western印迹分析比较各实验组中TYRP1基因与酪氨酸家族相关基因酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)、酪氨酸酶相关蛋白2(tyrosinase related protein 2,TYRP2)的表达差异。双荧光报告实验验证TYRP1与miR-146a的靶向关系,双荧光酶活性结果显示,实验组相比对照组,荧光素酶活性明显降低,说明TYRP1是miR-146a的靶基因之一;qRT-PCR和Western印迹结果显示实验组TYR、TYRP1及TYRP2在mRNA水平和蛋白质水平表达均显著降低;紫外分光光度法检测黑色素含量,结果显示miR-146a mimic转染组黑色素含量明显下降,而抑制组的黑色素含量呈上升趋势。综上所述,miR-146a通过靶向抑制TYRP1基因的表达,而影响TYR家族成员的表达,调控黑色素的生物合成。     

miR-146a抑制酪氨酸酶基因家族在小鼠黑色素细胞中表达

miRNA是在许多生物过程中都起着至关重要作用的一类内源性非编码的小RNA,与癌症、肿瘤的发生有关。现发现很多miRNA在黑色素生成中都有重要的调控作用,但miR-146a是否对黑色素的生成具有影响未见报道。本研究发现miR-146a通过靶向抑制酪氨酸酶相关蛋白1(tyrosinase related protein 1,TYRP1)的表达而使黑色素生成降低。在小鼠黑色素细胞中分别转染miR-146a mimic和miR-146a 抑制剂,通过qRT-PCR与Western印迹分析比较各实验组中TYRP1基因与酪氨酸家族相关基因酪氨酸酶(tyrosinase, TYR)、酪氨酸酶相关蛋白2(tyrosinase related protein 2, TYRP2)的表达差异。双荧光报告实验验证TYRP1与miR-146a的靶向关系,双荧光酶活性结果显示,实验组相比对照组,荧光素酶活性明显降低,说明TYRP1是miR-146a的靶基因之一;qRT-PCR和Western印迹结果显示实验组TYR、TYRP1及TYRP2 在mRNA水平和蛋白质水平表达均显著降低;紫外分光光度法检测黑色素含量,结果显示miR-146a mimic转染组黑色素含量明显下降,而抑制组的黑色素含量呈上升趋势。综上所述,miR-146a通过靶向抑制TYRP1基因的表达,而影响TYR家族成员的表达,调控黑色素的生物合成。     

大菱鲆白化相关基因(DEN-1、DEN-2)的分离鉴定及特征分析

应用mRNA差异显示技术,对比研究正常与白化大菱鲆有眼侧皮肤组织,克隆差异表达基因,经测序,RT-PCR验证,差异表达基因片段DEN-1(GenBank登录号:DQ886390)与DEN-2(GenBank登录号:DQ886391)均在白化大菱鲆有眼侧皮肤组织中下调表达;通过BLAST检索发现,DEN-1与GenBank中的斑马鱼和牛的类似尿苷二磷酸-葡萄糖:糖蛋白葡糖基转移酶(UGGT)基因、与挪威鼠类似尿苷二磷酸-葡萄糖:神经酰氨葡糖基转移酶1(Ugcgl1)基因有较高同源性;DEN-2与原鸡、斑马鱼、人、挪威鼠、家鼠和狗的眼缺乏同源框4(eya4)基因的同源性均较高。采用相对定量RT-PCR对正常鱼有眼侧皮肤(N1)、白化鱼有眼侧皮肤(A1)、正常鱼无眼侧皮肤(N2)、白化鱼无眼侧皮肤(A2)进行表达谱分析,以内参β-actin基因分别对DEN-1和DEN-2表达量进行标准化的光密度扫描显示:DEN-1和DEN-2在4种皮肤组织中有相似的表达模式,即表达量:N1>N2≈A2>A1。电子延伸将DEN-2延伸为497bp的片段,该延伸片段与多种动物的eya4基因在核酸和蛋白水平均有很高同源性。本研究对DEN-1和DEN-2的不同组织器官和不同发育阶段的电子表达谱分析,将对其进一步研究提供有价值参考。     

Tyrosinase and tyrosinase related protein 1 alleles specify domestic cat coat color phenotypes of the albino and brown loci

The genes encoding enzymes of the tyrosinase family are strong candidates for coat color variation in mammals. To investigate their influence in domestic cat coat color, we determined the complete nucleotide coding sequence of the domestic cat genes tyrosinase (TYR)--a plausible candidate gene for the albino (C) locus, and tyrosinase related protein 1 (TYRP1)--a candidate gene for the brown (B) locus. Sequence variants between individuals exhibiting variation in pigmentation were submitted to association studies. In TYR, two nonsynonymous substitutions encoding TYR-G301R and TYR-G227W were associated with the siamese and burmese phenotypes of the albino locus, respectively. TYRP1 was mapped on chromosome D4 within 5 cM of a highly polymorphic microsatellite, previously found to be fixed in a cat breed selected for the chocolate (b) allele of the B locus, which reinforced TYRP1 as a candidate gene for the B locus in the domestic cat. Two DNA polymorphisms, one leading to a TYRP1-A3G substitution in the signal peptide and another to an in-frame insertion TYRP1-421ins17/18 caused by a donor splice site mutation in intron 6, were associated with the chocolate (b) allele. A premature UAG stop codon at position 100 of TYRP1 was associated with a second allele of the B locus, cinnamon (b(l)). The results provide very strong evidence that the specific nucleotide variants of feline TYR (chromosome D1) are causative of the siamese (c(s)) and burmese (c(b)) alleles of the albino locus, as well as nucleotide variants of TYRP1 (chromosome D4) as specifying the chocolate (b) and cinnamon (b(l)) alleles of the B locus.     

Tyrosinase-related proteins suppress tyrosinase-mediated cell death of melanocytes and melanoma cells

The synthesis of melanin intermediates through tyrosinase (TYR) involves the production of cytotoxic free radicals. By using recombinant adenoviruses that express TYR, tyrosinase-related protein 1 (TYRP1) or DOPAchrome tautomerase (DCT), we analyzed the biological function of these proteins with regard to melanin production and the growth of melanocytes, fibroblasts, melanoma cells and nonmelanoma cancer cells. High-level expression of TYR produced newly synthesized melanin and induced cell death in all of these cells. However, when TYRP1 or DCT was coexpressed with TYR in melanocytes and melanoma cells, TYR-mediated cell death was clearly decreased. This decrease was not observed in nonmelanocytic cells. Western blot analysis and measurement of enzyme activity revealed that the expression of TYRP1 or DCT had little effect on the amount or activity of cointroduced TYR in either the melanocytic or nonmelanocytic cells. In cells expressing both TYR and TYRP1 or TYR and DCT, the total amount of melanin and/or eumelanin increased substantially more than that in cells expressing TYR alone. On the other hand, the level of pheomelanin was similar in these three cell types. These findings suggest that TYRP1 and DCT play an important role in suppressing TYR-mediated cytotoxicity in melanocytic cells without decreasing TYR expression and/or activity. These biological activities of TYRP1 and DCT may work through the interaction with TYR in melanosomal compartment.     

不同品种实验兔虹膜酪氨酸酶基因序列和表达量的变化

目的从酪氨酸酶基因序列和表达量两个方面探讨酪氨酸酶与家兔虹膜颜色表型的关系。方法通过PCR扩增和测序检测4个具有不同颜色性状的家兔品种的酪氨酸酶基因外显子序列多态性;通过荧光定量PCR检测酪氨酸酶基因表达水平。结果白化品种日本大耳白兔和獭兔的TYR基因序列在第1118个碱基处都由C突变为A,并导致编码蛋白在373位,即最后一个N-糖基化位点发生由Thr到Lys的突变。白毛黑眼兔和青紫兰兔在第870个碱基处全部发生由A到T的无义突变。在白毛黑眼兔种群的所有个体和獭兔种群的部分个体中都发现TYR基因序列在第91个碱基处发生G到A的突变,导致氨基酸序列第31位处Val到Met的变异。经内参基因GAPDH的校正,TYR基因在白毛黑眼兔和青紫兰兔中表达水平显著高于在日本大耳白兔和獭兔中的表达水平（P〈0.01）。而在白毛黑眼兔和青紫兰兔之间、日本大耳白兔和獭兔之间,TYR基因的表达差异没有显著性。结论家兔TYR基因突变可能大幅度降低TYR基因表达,导致酪氨酸酶功能低下,从而影响虹膜颜色表型。