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作者：宋霖节;孙圣杰;魏玉雯;海佳怡;喻宗岗;刘俊霞;任刚;
单位：西北农林科技大学动物科技学院;西北农林科技大学生命科学学院;
摘要：为了探究雌激素对牛成肌细胞发育的影响并挖掘相关蛋白与通路，试验首先通过在牛成肌细胞中加入不同浓度的17β-雌二醇(17β-estradiol, E_2),研究其对牛成肌细胞发育的影响；然后利用4D-DIA蛋白质组学技术对E_2处理(处理组)和未处理(对照组)的牛成肌细胞进行蛋白质丰度测定，筛选两组之间的差异表达蛋白(differentially expressed proteins, DEPs),并对其进行基因本体论(gene ontology, GO)功能注释与京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and germoes, KEGG)富集分析；对DEPs中细胞组分进行亚细胞定位分析；通过蛋白质互作网络(protein protein interaction, PPI)分析挖掘DEPs之间的相互作用，鉴定核心蛋白；通过实时荧光定量PCR方法检测核心蛋白对应基因的mRNA表达水平，以验证蛋白质丰度测定结果。结果表明：10 nmol/L E_2对牛成肌细胞发育具有一定的促进作用，共筛选到243个DEPs;与对照组比较，处理组有128个DEPs[CAMP依赖性蛋白激酶(PRKACA)、白细胞黏附分子(ALCAM)、丝裂原活化蛋白激酶12(MAP3K12)等]上调，115个DEPs[Rab家族11A(RAB11A)、β-1,3-半乳糖基转移酶相关蛋白(B3GNT9)、甾醇-27-羟化酶(CYP27A1)等]下调。这些DEPs显著富集在214个GO功能条目中，包括细胞过程、代谢过程、生物调节、生物过程调控等23个生物过程条目，细胞解剖实体和含蛋白复合物2个细胞组分条目，结合、催化活性、分子功能调节活性、转录调节因子活性等9个分子功能条目。DEPs富集到235条KEGG信号通路，根据显著性排名前15位的KEGG信号通路包括细胞黏附过程(甘露糖型O-聚糖的生物合成、细胞黏附分子)、细胞代谢过程(代谢途径、PPAR信号通路、色氨基酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢、酪氨酸代谢)、细胞凋亡相关信号通路(P53信号通路)、机体系统(补体和凝血级联反应、胰腺分泌、初级胆汁酸生物合成、脂肪细胞脂肪分解的调控、苯丙胺成瘾和蛋白质消化与吸收)。DEPs主要定位于细胞质、细胞膜、线粒体等亚细胞结构上。甾醇-27-羟化酶(CYP27A1)、转导和转录激活因子(STAT3)、围脂滴蛋白(PLIN2)、脂肪酸结合蛋白(FABP4)、CAMP依赖性蛋白激酶(PRKACA)为雌激素影响牛成肌细胞发育的核心蛋白。与对照组比较，处理组PRKACA蛋白相对丰度显著上调(P<0.05),CYP27A1、STAT3、FABP4、PLIN2蛋白相对丰度极显著或显著下调(P<0.01或P<0.05)。这些核心蛋白对应基因的mRNA相对表达量在两组中的变化趋势与核心蛋白相对丰度变化趋势结果完全一致。说明雌激素对牛成肌细胞发育具有调控作用，推测可能是通过参与细胞代谢、线粒体活动和信号转导等过程发挥作用，CYP27A1、STAT3、PLIN2、FABP4、PRKACA可能是雌激素调控牛成肌细胞发育的核心蛋白。
关键词：牛;;成肌细胞;;雌激素;;蛋白组学;;生物信息学
基金资助：陕西省人才资助项目(F2020123001);; 国家重点研发计划项目(2022YFF0001);; 秦创原人才项目(K3031222085)
