牛肌肉生长抑制素基因的研究进展
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中国牛业 科 学 ２ １ ， ７ ５ ：９４ ０ １ ３ （ ） ３ —２ Ｃ ｉａ Ｃ ｔ ｅＳ ｉｎ ｅ ｈｎ ａ ｔ ｃｅｃ ｌ
Fra Baidu bibliotek
综
述
牛 肌 肉生长 抑 制 素 基 因的 研 究 进 展
黎仁 军， 苗永 旺
（ 南 农 业 大 学 动 物 科 学 与技 术 学 院 ， 南 昆 明 ６ ０ ０ ） 云 云 ５ ２ １
ｂ ｄ ｒ 现双 肌 牛 中 ＭＳ ａｕ 发 ＴＮ 基 因 发 生 突 变 ， 果 在 结
同样喂食 条 件下 ， 肌 牛 比普 通 牛 多提 供 ３ 的 肉 双 ０ 产 品 ］ 由于 ＧＤ 一 。 Ｆ ８对 骨 骼 肌 的 生 长 具 有 负 调 控 作 用 ， 以又 命 名 为 肌 生 成 抑 制 素 。该 因子 在 生 物 所 医学和 畜牧 业 等具 有 很 大 的 潜 在应 用 价值 ， 以 一 所
２ ＭＳ Ｎ 基 因的 结 构 特 点 Ｔ
ＭＳ Ｎ 基 因编码 的蛋 白质是 ＴＧＦＪ的一 员 ， Ｔ — ３ 它 具 有 Ｔ — 超 家族 的典 型结 构 特点 ： 氨基 酸 序 列 ＧＦ Ｊ ３ 其 有家 族特 征 ， ＭＳ 在 ＴＮ蛋 白的 Ｎ一末 端 有相 同的非
经发 现就 受 到科 学 工 作 者 的 广 泛重 视 ， 而 今 已成 现
根据该基 因具 有抑 制肌 肉发 育 的功 能 和表 达 的组 织 特 异性 ， 将其命 名 为肌 肉生 长抑制 素 基 因 。
蛋 白， 其生 物学 功能 变化会 通 过调 节靶 基 因 的表 达 ， 改 变肌 肉的纤维 组成 并造 成肌 肉重量 的变 化 。肌 肉
生 长抑 制 素基 因是 由美 国 Ｊ ｈ ｐ ｉｓ大 学 医 学 ｏ ｎ Ｈｏ ｋｎ 院 Ｍｅ ｈ ｒｏ ｐ ｅｒ ｎ和 Ｌ ｅ 的研究 小 组在研 究转 化生 长 ｅ等 因子 ８家 族 时 发 现 的一 种 生 长 分 化 因 子口 。Ｋａ ］ ｍ—
８ ｇｏ ｈｄｆ ｒｎｉｔ ｎｆｃｏ ， 长 分 化 因 子 ８ ， （ ｒ ｗｔ ｉｅ ｅ ｔ ｉ ｔｒ 生 ｆ ａｏ ａ ８ ） 属 ＴＧＦ Ｊ ｔａ ｓｏ ｍｉｇｇ ｏ ｈ｛ｃｏ ｅａ 转 化 生 —（ｒｎｆｒ ｎ ｒｗｔ ａｔｒｂ ｔ ， ３ 长 因 子 Ｊ超 家 族 ， 在 骨 骼 肌 中 广 泛 表 达 的 一 种 糖 ３ ） 是
为 分子生 物 学领域 的 一个研 究 热点 。
亲水 性 氨基 酸序 列 作 为分 泌 信 号 ； 一般 有 ９个 半胱
氨 酸位 于 Ｃ 末端 形成 “ 胱 氨酸 节点 ” 其 Ｃ 末 端通 一 半 ； 一
１ ＭＳ ＴＮ 基 因 的 发 现
早在 十 九 世 纪 人 们 就 发 现 了 具 有 双 肌 性 状 的
摘 要 ： 肉生 长抑 制素 ， Ｔ — 超 家族 ， 一种 骨骼肌 生长发 育 的 负调 控 因子 。其 生物 肌 属 ＧＦ Ｊ ３ 是
活 性 的 丧 失 或 受 到 抑 制 ， 导 致 骨 骼 肌 增 生 从 而 引 起 动 物 肌 肉 的 过 度 发 育 ， 现 为 双 肌 性 会 表
状 。本文 综述 了 ＭＳ Ｎ 基 因的发现 、 Ｔ 结构 特 点 、 用机 制 、 牛科 物种 中的研 究进 展及 其 应 作 在
一
个 开放 阅 读 框 架 （ ｐ ｎｎ ｅｄｎ ｒｍｅ ０Ｒ ） ｏ ｅ ｉｇ ｒａ ｉｇｆａ ， Ｆ ，
编码 ３ ６个 氨 基 酸 ， 有 Ｔ 一 ７ 具 ＧＦ 口超 家 族 的 典 型 结 构 ， 与其 它 ＴＧ — 但 Ｆ Ｂ家族 成 员 的 同 源 性 很 低 （ 高 最 为 ４ ） 因 而 被 归 为 新 一 类 命 名 为 Ｇ 一 ３１ ５ ， ＤＦ８１， 。 Ｅ ４ ， 利用 基 因敲除 技 术使 小 鼠 的 Ｇ 一 ＤＦ ８的 Ｃ 端 生 物 活 一 性 区缺 失 ， 得到 的 缺 失纯 合 体 小 鼠可 以存 活 并 能 够 生育 ， 其体 重 要 比杂 合 型 和野 生 型 小 鼠重 约 ３ ， Ｏ 单 块肌 肉 的重量 为野 生 型小 鼠 的 ２ ３倍 。因 此 ～
用前景 。
关 键词 ： 肉生 长抑 制素 ； 肌 骨骼肌 ； 双肌 ； 牛科 物种
中 图分 类 号 ： ８ ３ ４ ￥ ２ ． 文献标识码 ； Ａ 文 章编 号 ：０ １９ １ （ ０ １ ０ — ０ ９０ １ ０ — １ １ ２ １ ） ５０ ３ — ４
肌 肉生 长抑 制素 （ ｏ ｔｔ ， ＴＮ） Ｍｙ ｓａｉ ＭＳ ｎ 又称 Ｇ 一 ＤＦ
筛选 小 鼠的 骨骼肌 ｃ ＮＡ 文库 而得 到全 长 的 ｃ ＮＡ Ｄ Ｄ
序列 ， 分析 得 出小 鼠 ＭＳ Ｎ 基 因 ｃ Ｔ ＤＮＡ序 列 中只有
于 ： ２１ ｌ 牛 ｑ １８ ， 。牛 ＭＳ Ｎ 基 因第 １和第 ２外 显 子 Ｔ
收稿 日期 ：０ １０ — ６ 修 回 日期 ： ０ ｉ０ — ２ ２ １ － ５０ ２ １ － ７２ 基 金 项 目 ： 南 省 应 用 基 础 研 究 重 点 项 目（ 准 号 ：０ ７ ０ ０ Ｚ ； 云 批 ２ ０ Ｃ ０ ３ ） 国家 自然 科 学 基 金 项 目 （ 准 号 ：０ ６ ０ ４ ； 南 省 批 ３ ６０ ２ ） 云 应 用 基 础 研 究 计 划 面上 项 目（ 准 号 ：０ ６ ０ ３ Ｍ ；０ ７ ０ ７ 。 批 ２ ０ Ｃ ０ ４ ２ ０ Ｃ ５ Ｍ）
析对 牛 的 ＭＳ Ｎ 基 因进行 了染 色体 定位 ， 基 因 位 Ｔ 该
牛， 由于这种 牛具 有 瘦 肉率 高 、 宰率 高 等特 点 ， 屠 因
此人 们对 双 肌性状 的起 因 、 构 特点 、 传 机制 等进 结 遗
行 了相关 的研 究 。直 到 １ ９ ９ ７年 ， Ｐ ｅｒ ｎ等 通过 Ｍｃ ｈ ｒｏ
过形 成二 硫键 组成 具有 生物 学活性 的二 聚体 发 挥 其 功 能 且 Ｃ 末 端 都 有 保 守 的 由 四个 氨 基 酸 Ａｒ— ｅ— 一 ｇＳ ｒ Ａｒ— ｇ Ｒ ＲＲ， ２ ３ ２ ６位 ） 成 的 蛋 白 酶 加 ｇＡｒ （ Ｓ 第 ６～ ６ 组 工 位点Ｅ 。 Ｔ ］ 迄今 为止 ， 已经 通 过 染 色 体 遗 传 和 物理 图像 分
Fra Baidu bibliotek
综
述
牛 肌 肉生长 抑 制 素 基 因的 研 究 进 展
黎仁 军， 苗永 旺
（ 南 农 业 大 学 动 物 科 学 与技 术 学 院 ， 南 昆 明 ６ ０ ０ ） 云 云 ５ ２ １
ｂ ｄ ｒ 现双 肌 牛 中 ＭＳ ａｕ 发 ＴＮ 基 因 发 生 突 变 ， 果 在 结
同样喂食 条 件下 ， 肌 牛 比普 通 牛 多提 供 ３ 的 肉 双 ０ 产 品 ］ 由于 ＧＤ 一 。 Ｆ ８对 骨 骼 肌 的 生 长 具 有 负 调 控 作 用 ， 以又 命 名 为 肌 生 成 抑 制 素 。该 因子 在 生 物 所 医学和 畜牧 业 等具 有 很 大 的 潜 在应 用 价值 ， 以 一 所
２ ＭＳ Ｎ 基 因的 结 构 特 点 Ｔ
ＭＳ Ｎ 基 因编码 的蛋 白质是 ＴＧＦＪ的一 员 ， Ｔ — ３ 它 具 有 Ｔ — 超 家族 的典 型结 构 特点 ： 氨基 酸 序 列 ＧＦ Ｊ ３ 其 有家 族特 征 ， ＭＳ 在 ＴＮ蛋 白的 Ｎ一末 端 有相 同的非
经发 现就 受 到科 学 工 作 者 的 广 泛重 视 ， 而 今 已成 现
根据该基 因具 有抑 制肌 肉发 育 的功 能 和表 达 的组 织 特 异性 ， 将其命 名 为肌 肉生 长抑制 素 基 因 。
蛋 白， 其生 物学 功能 变化会 通 过调 节靶 基 因 的表 达 ， 改 变肌 肉的纤维 组成 并造 成肌 肉重量 的变 化 。肌 肉
生 长抑 制 素基 因是 由美 国 Ｊ ｈ ｐ ｉｓ大 学 医 学 ｏ ｎ Ｈｏ ｋｎ 院 Ｍｅ ｈ ｒｏ ｐ ｅｒ ｎ和 Ｌ ｅ 的研究 小 组在研 究转 化生 长 ｅ等 因子 ８家 族 时 发 现 的一 种 生 长 分 化 因 子口 。Ｋａ ］ ｍ—
８ ｇｏ ｈｄｆ ｒｎｉｔ ｎｆｃｏ ， 长 分 化 因 子 ８ ， （ ｒ ｗｔ ｉｅ ｅ ｔ ｉ ｔｒ 生 ｆ ａｏ ａ ８ ） 属 ＴＧＦ Ｊ ｔａ ｓｏ ｍｉｇｇ ｏ ｈ｛ｃｏ ｅａ 转 化 生 —（ｒｎｆｒ ｎ ｒｗｔ ａｔｒｂ ｔ ， ３ 长 因 子 Ｊ超 家 族 ， 在 骨 骼 肌 中 广 泛 表 达 的 一 种 糖 ３ ） 是
为 分子生 物 学领域 的 一个研 究 热点 。
亲水 性 氨基 酸序 列 作 为分 泌 信 号 ； 一般 有 ９个 半胱
氨 酸位 于 Ｃ 末端 形成 “ 胱 氨酸 节点 ” 其 Ｃ 末 端通 一 半 ； 一
１ ＭＳ ＴＮ 基 因 的 发 现
早在 十 九 世 纪 人 们 就 发 现 了 具 有 双 肌 性 状 的
摘 要 ： 肉生 长抑 制素 ， Ｔ — 超 家族 ， 一种 骨骼肌 生长发 育 的 负调 控 因子 。其 生物 肌 属 ＧＦ Ｊ ３ 是
活 性 的 丧 失 或 受 到 抑 制 ， 导 致 骨 骼 肌 增 生 从 而 引 起 动 物 肌 肉 的 过 度 发 育 ， 现 为 双 肌 性 会 表
状 。本文 综述 了 ＭＳ Ｎ 基 因的发现 、 Ｔ 结构 特 点 、 用机 制 、 牛科 物种 中的研 究进 展及 其 应 作 在
一
个 开放 阅 读 框 架 （ ｐ ｎｎ ｅｄｎ ｒｍｅ ０Ｒ ） ｏ ｅ ｉｇ ｒａ ｉｇｆａ ， Ｆ ，
编码 ３ ６个 氨 基 酸 ， 有 Ｔ 一 ７ 具 ＧＦ 口超 家 族 的 典 型 结 构 ， 与其 它 ＴＧ — 但 Ｆ Ｂ家族 成 员 的 同 源 性 很 低 （ 高 最 为 ４ ） 因 而 被 归 为 新 一 类 命 名 为 Ｇ 一 ３１ ５ ， ＤＦ８１， 。 Ｅ ４ ， 利用 基 因敲除 技 术使 小 鼠 的 Ｇ 一 ＤＦ ８的 Ｃ 端 生 物 活 一 性 区缺 失 ， 得到 的 缺 失纯 合 体 小 鼠可 以存 活 并 能 够 生育 ， 其体 重 要 比杂 合 型 和野 生 型 小 鼠重 约 ３ ， Ｏ 单 块肌 肉 的重量 为野 生 型小 鼠 的 ２ ３倍 。因 此 ～
用前景 。
关 键词 ： 肉生 长抑 制素 ； 肌 骨骼肌 ； 双肌 ； 牛科 物种
中 图分 类 号 ： ８ ３ ４ ￥ ２ ． 文献标识码 ； Ａ 文 章编 号 ：０ １９ １ （ ０ １ ０ — ０ ９０ １ ０ — １ １ ２ １ ） ５０ ３ — ４
肌 肉生 长抑 制素 （ ｏ ｔｔ ， ＴＮ） Ｍｙ ｓａｉ ＭＳ ｎ 又称 Ｇ 一 ＤＦ
筛选 小 鼠的 骨骼肌 ｃ ＮＡ 文库 而得 到全 长 的 ｃ ＮＡ Ｄ Ｄ
序列 ， 分析 得 出小 鼠 ＭＳ Ｎ 基 因 ｃ Ｔ ＤＮＡ序 列 中只有
于 ： ２１ ｌ 牛 ｑ １８ ， 。牛 ＭＳ Ｎ 基 因第 １和第 ２外 显 子 Ｔ
收稿 日期 ：０ １０ — ６ 修 回 日期 ： ０ ｉ０ — ２ ２ １ － ５０ ２ １ － ７２ 基 金 项 目 ： 南 省 应 用 基 础 研 究 重 点 项 目（ 准 号 ：０ ７ ０ ０ Ｚ ； 云 批 ２ ０ Ｃ ０ ３ ） 国家 自然 科 学 基 金 项 目 （ 准 号 ：０ ６ ０ ４ ； 南 省 批 ３ ６０ ２ ） 云 应 用 基 础 研 究 计 划 面上 项 目（ 准 号 ：０ ６ ０ ３ Ｍ ；０ ７ ０ ７ 。 批 ２ ０ Ｃ ０ ４ ２ ０ Ｃ ５ Ｍ）
析对 牛 的 ＭＳ Ｎ 基 因进行 了染 色体 定位 ， 基 因 位 Ｔ 该
牛， 由于这种 牛具 有 瘦 肉率 高 、 宰率 高 等特 点 ， 屠 因
此人 们对 双 肌性状 的起 因 、 构 特点 、 传 机制 等进 结 遗
行 了相关 的研 究 。直 到 １ ９ ９ ７年 ， Ｐ ｅｒ ｎ等 通过 Ｍｃ ｈ ｒｏ
过形 成二 硫键 组成 具有 生物 学活性 的二 聚体 发 挥 其 功 能 且 Ｃ 末 端 都 有 保 守 的 由 四个 氨 基 酸 Ａｒ— ｅ— 一 ｇＳ ｒ Ａｒ— ｇ Ｒ ＲＲ， ２ ３ ２ ６位 ） 成 的 蛋 白 酶 加 ｇＡｒ （ Ｓ 第 ６～ ６ 组 工 位点Ｅ 。 Ｔ ］ 迄今 为止 ， 已经 通 过 染 色 体 遗 传 和 物理 图像 分