灵丘青背山羊ACSL1基因克隆、生物信息学分析及其在脂肪细胞分化过程中的表达研究

来源：中国畜牧兽医杂志2025年第2期北京时间：

作者：艾小楠, 程俐芬, 白璞, 陈正灏, 薛丽娜, 周胜花

单位：1. 山西农业大学动物科学学院, 太谷 030801;2. 山西省畜牧技术推广服务中心, 太原 030000

摘要：【目的】 克隆灵丘青背山羊长链脂酰辅酶A合成酶1(long-chain acyl-CoA synthetase 1，ACSL1)基因CDS区序列并进行生物信息学分析，探究ACSL1基因在灵丘青背山羊不同组织及皮下脂肪细胞分化过程中的表达规律。【方法】 根据GenBank中山羊ACSL1基因序列(登录号：XM_018041882.1)设计特异性引物，以灵丘青背山羊肝脏组织cDNA为模板，通过PCR扩增ACSL1基因CDS区序列并克隆、测序，与其他物种进行相似性比对及系统进化树构建，并采用在线软件对ACSL1蛋白进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR方法检测ACSL1基因在灵丘青背山羊不同组织以及ACSL1、ACACA、PPARγ、FASN基因在皮下脂肪细胞不同分化时期的表达情况。【结果】 灵丘青背山羊ACSL1基因CDS区序列全长2 100 bp，编码699个氨基酸。相似性比对发现，灵丘青背山羊ACSL1蛋白氨基酸序列与绵羊的相似性最高，达99.0%。系统进化树显示，灵丘青背山羊与绵羊的亲缘关系最近，与虎鲸的亲缘关系最远，且在不同物种进化过程中具有高度保守性。生物信息学分析发现，灵丘青背山羊ACSL1蛋白分子式为C3529H5567N929O1000S36，分子质量为78.2 ku，理论等电点为7.46，半衰期为30 h，不稳定系数为32.61。ACSL1蛋白为碱性疏水性蛋白，存在1个跨膜结构，无信号肽。ACSL1蛋白有49个磷酸化位点，主要在线粒体中发挥生物学功能。灵丘青背山羊ACSL1蛋白二级结构由α-螺旋(39.63%)、无规则卷曲(31.33%)、延伸链(20.74%)及β-转角(8.30%)组成。ACSL1蛋白与FASN、ACACA、LPL等10个蛋白可能存在互作。组织表达分析发现，ACSL1基因在灵丘青背山羊各组织中均有表达，其中在肝脏中表达量最高，且显著高于其他组织(P＜0.05)，在皮下脂肪、肾脏和心脏中表达量次之。检测山羊脂肪细胞不同分化时期基因的时序表达，结果显示，与分化第0天相比，山羊ACSL1基因表达量在分化第8天达到峰值(P＜0.05)；ACACA和FASN基因表达量均在分化第10天达到峰值(P＜0.05)；PPARγ基因表达量在分化第6天达到峰值(P＜0.05)。【结论】 本研究成功克隆了灵丘青背山羊ACSL1基因CDS区序列，并明确了其在山羊不同组织和脂肪细胞分化过程中的表达规律。ACSL1基因在肝脏和皮下脂肪组织中有较高的表达，ACSL1、ACACA、PPARγ、FASN基因表达量在脂肪细胞诱导分化过程中均呈现先升后降的趋势，研究结果为进一步探究ACSL1基因在山羊脂肪沉积过程中的分子机制提供了理论依据。

关键词：灵丘青背山羊;ACSL1基因')">ACSL1基因;克隆;生物信息学;组织表达;脂肪细胞分化

基金资助：山西省重点研发计划项目(201903D221003)；山西省现代农业产业技术体系建设专项(2023CYJSTX14)；山西省重点研发计划项目(2022ZDYF114)；山西农业大学科技创新提升工程项目(CXGC2023013)