κ-酪蛋白基因及其功能研究进展

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1、〜酪蛋白基因及其功能研究进展鞠志花2,杨桂文】，王长法2,安利国I（1.山东师范大学生命科学学院，济南250014；2.山东省农业科学院奶牛研究中心，济南250100）摘要：Q酪蛋白（kappa-casein,©CN）是牛乳中的一种重要的蛋白质。作者简要介绍了Q酪蛋白基因的结构、遗传多态性与产奶性状的关系及其编码蛋白质的生物学功能等方面的研究进展。关键词：◎酪蛋白；遗传多态性；生物学功能中图分类号：Q75文献标识码：A文章编号：1671-7236（2008）10-0058-03Q酪蛋白（kappa-casein,©CN）通常是牛乳腺分泌的一种含有少量磷

2、酸基的磷蛋白之一。它与a・、A酪蛋白一样是牛乳中酪蛋白的组成之一。利用它对C"+不敏感性可与对之敏感的*酪蛋白分开。&CN在牛乳中含量约占总酪蛋白的12%,是凝乳酶的天然底物（Malik等,1997；Lara等，2002）。现已发现该蛋白存在有两种变异型：即A和B,在大多数牛品种中，A出现的频率占主导地位。在自然状态下，©CN是使牛奶保持稳定的乳浊液状态的重要因子。此外它可作为生化试剂应用于各研究领域。1QCN基因及其编码蛋白1.1&CN基因的结构牛的©CN基因位于牛的6号染色体上，含有5个外显子和4个内含子•基因大小大约13kb。与外显子相比，内含子

3、A+T含饋更高（刘文静等，2001）。外显子1由65bp的非编码序列组成；外显子2由非编码序列的剩余部分和编码信号肽的19个密码子组成；外显子3由33个密码子组成•编码信号肽的剩余部分和成熟多肽的氨基末端；大多数的成熟肽和部分3,非编码序列是由外显子4编码的；外显子5编码©CN其余的3,非编码序列（Alexander等，1988）。兔、人、牛的&CN基因结构已经研究清楚，而绵羊、山羊的qCN基因只知道了部分序列（Coll等，1995）。牛、兔、人的/c-CN基因之间进行比较发现・3个物种之间相似收稿日期：2008-03-04作者简介：鞠志花（1982-

4、）.女•山东人，硕士，研究方向：细胞生物学.通讯作者：安利国（1958—）•男•教授，博士生导帅.Tel,0531-86180143$E-mail:anlg（$sdnu.edu.cn墓金项目：科技部“863”项目（2OO7AA1OZ169）,山东省良种工程顼冃（2006LZ10-04）,山东省农业科学院离技术自主创新草金（2OO7YCXO19）项目•的结构是保守的，虽然兔的Q酪蛋白基因含有的内含子较短一些。保守的部分主要在QCN基因的近侧启动子区。牛的QCN基因的5,端上游含TATA框、CAAT框等调控序列（Coll等，1995；Alexander等，

5、1988）,在-54开始的区域内存在与转录因子AP-1识别序列相似的序列，为TGACGCA；其中7个序列中的6个与转录因子AP-1识别序列TGACTCA相同。在牛《CN基因内含子中还存在一些偶蹄善Alu样重复序列A家族序列，含有一个B家族序列（刘文静等，2001）。/c-CN基因的结构不同于对Ca24敏感的酪蛋白（*酪蛋白、A酪蛋白）•信号肽的大小、磷酸化位点的分布和序列的特性等都与Ca2+敏感的酪蛋白有差异（Bonsing等，1987；Mercier等，1993）。1.2qCN的基本特征k-CN的第一结构于1980年测试完毕•存有169个氨基酸残基，

6、分子中仅含有1个磷酸根，2个SH基•二硫键含虽占总酪蛋白的15%。分子M19000〜20000,占牛奶屮总蛋白量的0.8%〜1.5%。分子中有一种磷酰基化的结构•由三分之二的疏水氮端和三分之一的亲水碳端构成，被分开的两部分通过凝乳酶反应在105〜106之间重新连接（王世润，1991）。许多研究结果表明，QCN主要是由一些随机结构组成，由于含有很高的脯氨酸，因此只有很少的二级结构片段（Swais-good,2003）o©CN是一个糖蛋白，在距离肽链的C端三分之一处结合着一些碳水化合物，如唾液酸、半乳糖昔、岩藻糖，另外在肽链的11位和88位上有2个半胱氨酸

7、残基（李晓晖，2002〉。qCN的水解产物有2个片段：副*-CN和CN的巨肽（秦宜徳竽，2003）。在qCN中还发现了双歧杆菌牛长因子，这些因子结合在二硫键上（李晓晖，2002）。◎CN可以被凝乳酶和天冬氨酸蛋白酶切割，切割的位置在牛的©CNC端区域苯丙氨酸一甲硫氨酸连接处。酶解产物有2个片段：一个是带高电荷的糖基化竣基末端(命名为配糖巨肽)，另一个是疏水的氨基末端肽。依照QCN来源的生物种类不同可以分为2组：组I为奶牛、绵羊、山羊、水牛&CN；组II为鼠、猪、人©CN。两组在疏水性、碳水化合物的含屋、氨基酸组成和蛋白酶裂解的位逬等方面都有所不同•组I

8、含有原型的苯丙氨酸一甲硫氨酸切割键，而组II的切割位点是苯丙氨酸一异亮氨酸或苯丙氨酸一亮氨酸。