猪CTNS基因在促进动物骨骼肌生长中的应用

本发明属于分子生物学。更具体地，涉及猪ctns基因在提高动物细胞蛋白质合成能力中的应用。

背景技术：

1、氨基酸感应的概念首次出现于1986年，但直到2015年，溶酶体膜蛋白质slc38a9才被确认为mtorc1感应精氨酸的感应体。其后，sestrin2被证明是亮氨酸的感应体；此为氨基酸功能研究领域里程碑式的事件，揭示了氨基酸为什么能激活mtorc1的机制。但随着研究深入，人们发现不同氨基酸激活mtorc1的途径不同。例如，有文章报道亮氨酸及其代谢产物均能激活mtorc1信号通路促进猪骨骼肌生长，但它们激活mtorc1的途径不尽相同。对于其他的氨基酸，如对动物生长最重要的赖氨酸，是如何被mtorc1感知的尚属空白，而对赖氨酸与mtorc1信号通路间的关系进行研究，有助于猪组织细胞中氨基酸感应功能的系统性研究，也有助于畜牧业精准营养调控猪骨骼肌生长。

2、目前，关于ctns基因编码的cystinosin蛋白质的研究多集中于胱氨酸贮积症，暂未见有关于cystinosin蛋白质参与赖氨酸感应的报道。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有上述技术的缺陷和不足，填补赖氨酸是如何被mtorc1感知的空白，提供猪ctns基因在促进动物骨骼肌生长中的应用。

2、本发明的第一个目的是提供猪ctns基因在促进动物骨骼肌生长中的应用。

3、本发明的第二个目的是提供猪ctns基因在提高动物细胞蛋白质合成能力中的应用。

4、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

5、本发明发现重组猪cystinosin蛋白质(猪ctns基因编码)与赖氨酸存在自发的中等强度结合，其能够响应赖氨酸的浓度变化，与v-atpase、ragc、raptor和rheb等蛋白质互作，从而调控mtorc1活性，促进猪骨骼肌卫星细胞蛋白质合成，促进猪骨骼肌生长。

6、因此，本发明申请保护猪ctns基因在促进动物骨骼肌生长中的应用。

7、具体地，所述应用为猪ctns基因编码的蛋白在介导mtorc1感应氨基酸促进动物骨骼肌生长中的应用。

8、具体地，所述氨基酸为赖氨酸。

9、具体地，所述动物为猪。

10、具体地，所述猪ctns基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

11、具体地，猪ctns基因编码的蛋白质为cystinosin蛋白质，其氨基酸序列如seq idno.2所示。

12、本发明还申请保护猪ctns基因在提高动物细胞蛋白质合成能力中的应用。

13、具体地，所述应用为猪ctns基因编码的蛋白在激活mtorc1通路提高动物细胞蛋白质合成能力中的应用。

14、具体地，所述动物为猪。

15、具体地，所述细胞为骨骼肌卫星细胞。

16、具体地，所述猪ctns基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

17、本发明所述猪ctns基因的制备方法为：以cdna为模板，利用引物f1/r1进行pcr扩增；所述引物f1的核苷酸序列为：5'-atgataaggaagtggctggttattt-3'；引物r1的核苷酸序列为：5'-ctagttcagctgctcataccctg-3'。

18、本发明所述猪ctns基因编码的cystinosin蛋白质的制备方法为：利用seq idno.1所示序列构建重组表达载体，将其转入宿主菌中进行诱导表达。

19、具体地，所述表达载体为pet-32α。

20、具体地，所述宿主菌为bl21表达菌。

21、具体地，诱导表达所用iptg的浓度为1mmol/l。

22、具体地，诱导表达的条件为30℃、160r/min，1mmol/l iptg诱导6小时。

23、本发明具有以下有益效果：

24、本发明根据人和小鼠的ctns基因序列设计特异性引物，克隆得到了猪ctns基因，并通过诱导表达得到了重组猪cystinosin蛋白质。本发明通过等温滴定量热技术和分子对接分析，发现重组猪cystinosin蛋白质和赖氨酸存在自发的中等强度结合，且无论是在体仔猪背最长肌还是离体肌卫星细胞中，cystinosin蛋白质水平均响应赖氨酸浓度变化，并与v-atpase、ragc、raptor和rheb等蛋白质互作，从而调控mtorc1活性，增强细胞蛋白质合成，介导mtorc1感应赖氨酸促进猪骨骼肌生长。本发明丰富了cystinosin蛋白质的应用，填补了赖氨酸感应的空白，丰富了氨基酸感应体系，为畜牧业精准营养调控猪骨骼肌生长提供了新的技术方案，也为赖氨酸精准营养调控的实施提供了新的理论依据和靶点。

技术特征：

1.猪ctns基因在促进动物骨骼肌生长中的应用。

2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述应用为猪ctns基因编码的蛋白在介导mtorc1感应氨基酸促进动物骨骼肌生长中的应用。

3.根据权利要求2所述应用，其特征在于，所述氨基酸为赖氨酸。

4.根据权利要求1或2所述应用，其特征在于，所述动物为猪。

5.根据权利要求1或2所述应用，其特征在于，所述猪ctns基因的核苷酸序列如seq idno.1所示。

6.猪ctns基因在提高动物细胞蛋白质合成能力中的应用。

7.根据权利要求6所述应用，其特征在于，所述应用为猪ctns基因编码的蛋白在激活mtorc1通路提高动物细胞蛋白质合成能力中的应用。

8.根据权利要求6或7所述应用，其特征在于，所述动物为猪。

9.根据权利要求6或7所述应用，其特征在于，所述细胞为骨骼肌卫星细胞。

10.根据权利要求6或7所述应用，其特征在于，所述猪ctns基因的核苷酸序列如seq idno.1所示。

技术总结
本发明公开了猪CTNS基因在促进动物骨骼肌生长中的应用。本发明根据人和小鼠的CTNS基因序列设计特异性引物，克隆得到了猪CTNS基因，并通过诱导表达得到了重组猪Cystinosin蛋白质。本发明通过等温滴定量热技术和分子对接分析，发现重组猪Cystinosin蛋白质和赖氨酸存在自发的中等强度结合，且无论是在体仔猪背最长肌还是离体肌卫星细胞中，Cystinosin蛋白质水平均响应赖氨酸浓度变化，并与V‑ATPase、RagC、Raptor和Rheb等蛋白质互作，从而调控mTORC1活性，增强细胞蛋白质合成能力，促进动物骨骼肌生长。

技术研发人员：王修启,金成龙,叶茂,穆钊坤,高春起,严会超
受保护的技术使用者：华南农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13