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作者：石书骏;安雪姣;朱丽娜;李乔;张瑞;陈政翰;冯玉兰;岳耀敬;
单位：西北民族大学生物医学研究中心,生物工程与技术国家民委重点实验室;西北民族大学生命科学与工程学院;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所;
摘要：湖羊作为世界著名的多胎绵羊品种，具有性成熟早和高繁殖力等优异种质特性，但驱动其下丘脑-垂体-睾丸（Hypothalamic-pituitary-testicular,HPT）轴高效运转的翻译后修饰调控机制尚不明确。本研究以湖羊及3个国外肉羊绵羊品种（南丘羊、无角陶赛特羊、萨福克羊）为研究对象，结合组织形态学与4D-DIA深度磷酸化蛋白质组学技术，系统解析了驱动湖羊雄性高繁殖力的激酶信号网络。组织学结果显示，6月龄湖羊的睾丸曲细精管直径极显著大于其他肉用绵羊（P<0.001），生精上皮发育更为成熟。磷酸化组学共鉴定到42 433个高置信度磷酸化位点，构建了绵羊HPT轴深度磷酸化图谱。同时，本研究发现，湖羊HPT轴通过组织特异性的磷酸化重塑实现了生殖功能的系统性优化：下丘脑呈现高强度的MAPK级联反应与突触可塑性相关蛋白磷酸化，提示其通过降低神经元兴奋阈值以快速启动性早熟；垂体特异性激活了以UBQLN2为核心的泛素化质控系统及cAMP-PKA-AMPK代谢偶联网络，以适配高通量的激素合成与分泌负荷；睾丸则表现出独特的核定位调控特征，利用RAD23A的构象激活增强DNA修复能力，通过CDK1/CDK2的差异磷酸化建立严格的细胞周期检查点，并协同Src家族激酶重塑血睾屏障稳态，从而在保障基因组稳定性的前提下驱动高效精子发生。本研究从磷酸化修饰维度揭示了湖羊HPT轴的分子调控机制，为解析反刍动物高繁殖力性状提供了新的理论视角，并为绵羊分子育种提供了潜在的精准靶点。
关键词：湖羊;;HPT轴;;精子发生;;磷酸化蛋白质组学;;4D-DIA;;激酶网络
基金资助：中国农业科学院重大科技任务（CAAS-ZDRW202502）;中国农业科学院基本科研业务费（Y2024YJ08）;; 甘肃省农业农村厅种业攻关项目（GYGG-2024-6）
