绒山羊成纤维细胞内mTORC1调控氨基酸代谢的分子机制

内蒙古白绒山羊是经过长期自然选育的地方性优良的绒肉兼用型品种，对氨基酸代谢有其独特性，特定的限制性氨基酸种类在其生长发育过程中发挥着重要的作用。mTORC1信号通路可以整合来自于营养信号的刺激，调控细胞、胚胎及个体的生长发育，但1） mTORC1介导氨基酸信号促进细胞生长的机制至今仍不清楚；2）对于mTORC1在调控氨基酸分解代谢中的作用还未见报道。本项目综合国内外研究成果并结合申请者的前期研究工作，主要围绕上述两个问题开展研究。拟以内蒙古白绒山羊成纤维细胞为主要研究对象，以人HEK293细胞和小鼠MEF细胞为印证，以限制性氨基酸为营养信号，采用细胞生物学、基因修饰和功能基因组学技术从基因与蛋白两个方面入手确定氨基酸在细胞内发挥作用的重要靶分子和mTORC1在氨基酸分解代谢中的作用。为进一步阐明氨基酸通过mTORC1调控绒山羊生长发育机制及在提高绒肉质量与产量方面的作用提供理论依据。

内蒙古白绒山羊是经过长期自然选育的地方性优良的绒肉兼用型品种，对氨基酸代谢有其独特性，特定的限制性氨基酸种类在其生长发育过程中发挥着重要的作用。mTORC1信号通路可以整合来自于营养信号的刺激调控细胞代谢。在本项目中，通过分子细胞生物学研究证明了氨基酸饥饿影响细胞周期进程和细胞增殖，氨基酸可以激活mTORC1信号通路；通过转录组学发现了细胞内与氨基酸信号相关的基因表达变化，证明mTORC1调控氨基酸代谢过程中的一些关键酶基因的表达；通过蛋白质组学研究初步确定了一些细胞内接受氨基酸信号的蛋白分子和信号通路，为我们进一步确定mTOR信号通路对大分子物质代谢的调控机制奠定了理论与技术基础。通过项目研究，对绒山羊成纤维细胞内mTORC1调控氨基酸代谢的分子机制有了初步的认识。项目执行期间发表SCI收录论文9篇，EI收录论文1篇，国内核心期刊论文7 篇，获得授权国家发明专利1项。