ASIP作用机理及研究进展

用。
ASIP MSHR受体 G蛋白
MSH
×
GDP 膜
GTP
混合黑色素 (Mixed Melanin)
褐黑素 (Pheomelanin)
转换
真黑素 (Eumelanin)
腺苷酸环化酶（AC）
Mg2+ cAMP 半胱氨酸多巴 （Cys-DOPA) TYR过少 多巴铬的衍生物 TYR过量
ATP
酪氨酸酶 （TYR）
ASIP的研究进展
ASIP多态性的研究 红色狐狸中的银灰色毛色（ Vå ge DI et al. 1997)， 挪威小鼠的黑色毛色 (Kuramoto T et al. 2001) ，猫
（Eizirik E et al. 2003）的黑色毛色和马(Rieder S et al.
2001)的黑色毛色都与该基因第二外显子部分碱基的缺
Matsunaga et al. 2000
ASIP的研究进展
ASIP多态性的研究
在小鼠中找到两种特殊的自发突变等位基因，
分别是致死黄 Ay(lethal yellow) 和可活黄 Avy(viable
yellow)基因。 小鼠 (Ay/Ay) 小鼠 (Ay/A或Ay/a) 在胚胎植入之前或稍后就死亡 无胚胎发育问题，皮毛呈黄色， 且8周龄起就显肥胖，癌症等
ASIP的作用机理及其研究进展
汇 报 人： 汇报时间：2014.06.28
内 容
1.
毛色研究的意义 毛色形成及黑色素沉积 ASIP的作用机理 ASIP的研究进展
2.
3. 4.
指能够用以区别生物 毛色研究的意义 个体或群体及其特定 基因型，并能稳定遗 传的物质标志 毛色直接影响毛、绒、裘皮、羔皮等的经济价值
失有关。
ASIP的研究进展
ASIP多态性的研究
Identification of single nucleotide polymorphisms in the agouti signaling protein (ASIP) gene in some goat breeds in tropical and temperate climates
黑色素沉积
与MSH有关，可使MSHR激活；由于MSH 的过量或缺失引起，较为少见
真黑素和 褐黑素的 转化类型
与MSHR有关，受体激活产生真黑色素，由于 受体处于被激活状态，即使MSH缺失也不影 响真黑色素合成
动物体内有关毛色形成因子将细胞表面真色 素形成转化通路永久闭锁导致，代表Agouti 信号蛋白基因（ASIP)
0.00(0)
0.00(0) 0.011(1)
0.00(0)
0.00(0) 0.00(0)
10
TGCCATCCG
0.00(0)
0.011(1)
0.00(0)
20
TGGCATCCA
0.00(0)
0.011(1)
0.00(0)
Haplotypes* are indicated following the SNP position in the ASIP gene: g.143T>A; g.173G>A; g.191C>G; g.192C>G; g.210A>C; g.220T>G; g.261C>G; g.280C>G; g.293G>A.
谢谢！
酪氨酸 （TY）
多巴 （DOPA）
多巴醌 (DQ)
ASIP的研究进展
ASIP表达的研究
姜俊兵研究结果发现 ASIP基因在白毛羊驼皮肤组 织中高量表达，而在棕色毛羊驼皮肤组织中表达量较 低。 吴 伟 伟 采 用 定 量 方 法 对 太 行 黑 山 羊 群 体 ASIP mRNA 转录量研究时发现 ASIP mRNA 在皮肤组织中 表达量为白色>灰色 >黑色。 Matsunaga 等用 ASIP 的特异性抗体对小鼠的皮肤 进行免疫组化染色，发现ASIP仅表达于毛囊黑色素细 胞。
Table2 Haplotype frequencies at the ASIP locus in American goats Breed (no. of animals) ALP(15) SPA(7) SAN(7)
Coat color Black and white Brown and white White
West African Dwarf (62) Red Sokoto (92)
Sahel (32)
Alpine (15)
Spanish(7)
Saanen (7)
Table 1 Haplotype frequencies at the ASIP locus in Nigerian goats
Haplotype* 1 2 3 4 5 6 TGCCATCCG TGCCATCCG TGCCATCCG TGCCATCCG TGCCATCCA TGCCAGCCA Frequency (number of animals) WAD 0.89(55) 0.016(1) 0.00(0) 0.00(0) 0.00(0) 0.016(1) RSO 0.86(79) 0.00(0) 0.011(1) 0.011(1) 0.011(1) 0.00(0) SAH 1.00(32) 0.00(0) 0.00(0) 0.00(0) 0.00(0) 0.00(0) 11 12 13 14 15 16 TACCCTGGG TACCATCCG TGGGATCCA TGCCATCCG TGCGATCCA TGCCATCCA Haplotype* Frequency (number of animals) WAD 0.00(0) 0.00(0) 0.00(0) 0.00(0) 0.016(1) 0.00(0) RSO 0.011(1) 0.011(1) 0.011(1) 0.011(1) 0.00(0) 0.011(1) SAH 0.00(0) 0.00(0) 0.00(0) 0.00(0) 0.00(0) 0.00(0)
毛色是一种可利用的遗传标记
个别的毛色与动物的某些疾病相关联，可以作为
疾病筛查的工具
毛色与瘦肉率、生长速度及对疫病的抵抗力等生
产性能有着直接关系
毛色的形成
哺乳动物 被毛结构
表皮层（外）：呈极薄的瓦片状细胞排列，该 层不含色素 髓质层（中）：排列疏松的细胞组成，该层中 色素颗粒的数量和分布随不同的被毛颜色个体 而变化 皮质层（内）：由含色素的角质细胞构成
ASIP简介
ASIP（Agouti-signaling Protein Gene)基因得名
于一种南美刺鼠，其控制的被毛性状为黑斑状被毛， 在多种野生动物中均可见。 ASIP基因编码ASIP，即Agouti信号蛋白，使毛 囊黑色素细胞合成褐黑素。
正常情况下，ASIP基因主要表达于皮肤毛囊中，
在毛囊中，ASIP拮抗MSH与MSHR的结合来发挥作
ASIP的研究进展
ASIP多态性的研究 1995年，Wilson等对人类的ASIP进行了序列分析， 发现与小鼠有 85%的同源性。
2002 年， Kanetsky 等发现人的 ASIP 基因 3′ 非编码 区存在 A-G多态，且 G的携带者与黑发及褐眼呈显著 相关。
2008 年， Sulem等研究表明，在欧洲人群当中， ASIP基因的多态性与皮肤光敏感性、雀斑以及红发有 直接的关系。
黑色素的形成过程
不同毛色表型
GDP 膜
GTP
褐黑素 (Pheomelanin)
转换
真黑素 (Eumelanin)
腺苷酸环化酶（AC）
Mg2+ cAMP 半胱氨酸多巴 （Cys-DOPA) TYR过少 多巴铬的衍生物
ATP
TBaidu NhomakorabeaR过量
酪氨酸酶 （TYR）
酪氨酸 （TY）
多巴 （DOPA）
多巴醌 (DQ)
(Adefenwa MA et al. 2013)
ASIP的研究进展
We sequenced a 352 bp fragment of ASIP gene spanning part of exon 2 and part of intron 2 in 215 animals representing six goat breeds from Nigeria and the United States.
7
8 9
TGCGCTGGG
TGCGATCCG TGCCATCCG
0.00(0)
0.032(2) 0.00(0)
0.011(1)
0.00(0) 0.011(1)
0.00(0)
0.00(0) 0.00(0)
17
18 19
TGCGATCCG
AGCCAGCCG AGCGCGCCG
0.016(1)
0.016(1) 0.00(0)
Haplotype* frequency
GC 0.80 1.00 1.00 GA 0.067 0.00 0.00 AC 0.133 0.00 0.00
Haplotypes* are indicated following the SNP position in the ASIP gene: g.293G>A and g.327C>A
毛色的形成
脊椎动物体内色素物质有多种，其中与毛色有 关的主要是酪氨酸源性色素，代表是黑色素及其衍 生物。
黑色素的产生和缺乏 调控
许多基因和环境
哺乳动物毛色形成
黑色素的沉积
黑色素的分类
褐黑素：溶于碱的圆形红色颗粒，表现
黑色素
黄和红的毛色 真黑素：表现黑和褐的毛色
褐黑素/真黑素
MSH (Melanocyte-stimulating Hormone) MSHR受体 G蛋白