L-亮氨酸调节仔猪骨骼肌自噬溶酶体形成的关键蛋白鉴定及其网络解析

前一结题国家基金研究发现：L-亮氨酸可抑制细胞自吞噬及仔猪早期断奶应激可诱导骨骼肌发生自吞噬等重要结果。因骨骼肌是仔猪面临早期断奶等应激时能够快速提供能量的主要组织之一，且自吞噬在应激时可将细胞内受损细胞器等降解为可循环利用的小分子与能量，而自噬溶酶体的形成是细胞能否降解自噬体包裹的物质的前提和关键步骤。因此，研究有哪些关键蛋白参与L-亮氨酸调节仔猪骨骼肌自噬溶酶体形成过程及其作用网络对于合理调控教槽料中亮氨酸水平至关重要。本研究拟运用酵母单基因敲除文库筛选L-亮氨酸调节自噬体与液泡融合的候选蛋白，结合串联亲和纯化与质谱等技术研究其同源哺乳动物蛋白功能和相互作用网络，最后运用经不同亮氨酸水平处理的早期断奶仔猪骨骼肌自噬溶酶体发生规律及相关通路中的蛋白变化来验证该网络。综上，旨在鉴定出L-亮氨酸调节仔猪骨骼肌自噬溶酶体形成的关键蛋白并解析其网络，为仔猪早期断奶的营养调控提供理论依据和新思路。

本课题运用模式生物酵母-细胞-早期断奶仔猪的研究思路，研究了亮氨酸调节早期断奶仔猪骨骼肌自噬溶酶体关键蛋白及解析其蛋白互作网络。通过酵母单基因敲除文库筛选得到48个可能参与自噬体与液泡融合过程的候选蛋白；运用比较蛋白组学方法（iTRAQ）研究了HepG2细胞在不同亮氨酸处理下的可能调节自噬/溶酶体形成相关差异蛋白，初步筛选到了包括Atg3等19个自噬相关候选差异蛋白质和LAMP2等57个溶酶体相关候选差异蛋白质；通过iTRAQ技术研究了早期断奶应激仔猪骨骼肌组织中的差异表达蛋白，其中CAPNS1、PRKAR1A、NAMPT、FKBP1A、CDKN1B等为参与自噬调节的差异蛋白，并解析了其互作网络。本研究结果为早期断奶仔猪骨骼肌自噬的营养调控提供了新资料与数据。